首页作者：Kexin Yang, Chanpeng Sun, Mengdi Shang, Linlin Zhang, Qiuxia Wang
刊物名称：International Journal of Biological Macromolecules
发表年月：March 2026
摘要内容：铁毒害是一种常见的非生物胁迫，会严重影响作物产量和品质，但人参响应铁毒胁迫的分子机制尚不明确。本研究发现铁毒胁迫条件下核心转录因子PgbHLH149在外源硅（Si）作用下表达上调，并作为人参应对铁毒胁迫反应的关键调控因子。在拟南芥与人参中过表达PgbHLH149，可显著增强植株对铁毒胁迫的耐受性。这一作用主要通过双重机制实现：1）通过减少铁积累并促进有益元素（Ca、Mg、Si）吸收来调节元素稳态；2）激活抗氧化系统，从而提高酶活性（SOD、POD、CAT、APX），同时降低活性氧（ROS）和丙二醛（MDA）水平。进一步的酵母双杂交筛选显示PgbHLH149与丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶（STPK1）及另一转录因子（bHLH74）存在相互作用。双分子荧光互补实验与免疫共沉淀实验证实PgbHLH149与STPK1在细胞核内存在体内相互作用。LC-MS/MS分析进一步证实STPK1可使PgbHLH149丝氨酸-133位点发生磷酸化，提示其存在翻译后调控机制。在硅缓解人参铁毒胁迫条件下，PgbHLH149形成调控性“STPK1-PgbHLH149-bHLH74”复合体，可能通过同步调节元素稳态与抗氧化防御系统实现铁解毒作用。我们的研究揭示了人参铁毒胁迫耐受性的转录调控网络，为培育抗红皮病品种及推进铁污染土壤修复策略提供了关键分子靶点。
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