近期，西南大学生命科学学院罗克明团队联合华南农业大学王海洋团队在Cell旗下期刊Current Biology 发表了题为 “High temperature inhibits vascular development via the PIF4-miR166-HB15 module in Arabidopsis” 的研究论文。该研究揭示了高温抑制拟南芥花序茎中维管发育，导致植株细弱、易倒伏。温度信号关键因子Phytochrome-Interacting Factor 4 （PIF4）通过抑制MIR166表达以释放下游HD-ZIPIII转录因子HB15，进而抑制花序茎中的维管束数目和次生壁合成。该研究为植物在高温条件下茎秆倒伏的调控机制提供了新的见解。

全球气候变暖对作物的生长和产量造成不利影响，从而威胁全球粮食安全。当环境温度升高时，植物通常表现出叶柄伸长、株高增加，叶片变小等表型，这些形态特征统称为植物的热形态建成。在持续的高温条件下，植株的茎秆变得更长、细弱、容易倒伏，最终会影响作物的产量。植物维管组织是植物体内负责物质运输与机械支撑的组织系统，然而，高温调控维管发育和次生壁合成的分子机制仍不清楚。

该研究发现，温度信号通路的关键分子模块phyB-PIF4在介导高温调控维管束数目和次生壁合成方面发挥重要作用，PIF4可以直接调控miR166-HB15模块，进而影响维管发育。PIF4和MIR166在维管组织的韧皮部、木质部和束间纤维中表达模式高度重叠。在高温条件下，PIF4直接结合多个MIR166基因启动子并抑制其表达，释放miR166的靶标HD-ZIPIII基因HB15，进而抑制维管束数目、木质部导管大小和束间纤维次生壁增厚。本研究为高温引发植株茎秆细弱和易倒伏提供了新的见解，并为遗传改良茎秆强壮、适宜高温地区栽种的作物新品种提供了理论基础。

高温抑制拟南芥花序茎维管发育的模式图

原文链接：https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(23)00834-5