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华中农业大学熊立仲/熊海燕团队系统综述NAC转录因子在植物发育与胁迫响应中的多重功能

花匠小妙招
2025-09-07 19:28

植物的生长发育与环境适应能力是实现农业可持续发展的核心要素。NAC转录因子是植物特有的一类调控蛋白，在胚胎发育、根系生长、叶片形态、果实成熟，以及应对干旱、盐胁迫、温度变化等环境压力中发挥着关键作用。全面解析NAC转录因子的功能与调控机制，将为培育高产、优质、抗逆的作物新品种提供强有力的理论支持和实践指导。

近期 JIPB发表了华中农业大学生命科学技术学院 /作物遗传改良国家重点实验室 熊立仲教授和 熊海燕副研究员团队发表了题为 “Multiple Roles of NAC Tranion Factors in Plant Development and Stress Responses” 综述性论文 ( https://doi.org/10.1111/jipb.13854) 。论文围绕以下四个核心方面系统总结了 NAC转录因子的研究进展并进行了深入探讨：

(1) NAC家族的结构特征。包括 NAC蛋白的结构域特点、转录激活区域的功能多样性，以及其在基因调控网络中的角色 (图1)。

(2) NAC转录因子在植物发育中的作用。重点总结了 NAC转录因子胚胎发生、根茎叶发育、次生细胞壁形成、花器官和果实成熟以及衰老等过程的调控机制 (图2)。

图1. NAC转录因子的结构特征示意图

图2. NACs在植物生长发育中的作用

(3) NAC转录因子在植物胁迫响应中的作用。分析了 NAC转录因子在应对干旱、盐胁迫、高低温胁迫、养分缺乏等逆境条件下的调控机制及适应策略 (图3)。

(4) NAC转录因子在植物发育与胁迫响应的交叉调控。深入探讨了 NAC转录因子通过复杂的信号整合机制，实现植物发育与胁迫响应之间的平衡，为植物生长提供适应性优势。

图3. NACs在胁迫调控途径中的信号网络

华中农业大学 熊立仲教授为该论文通讯作者， 熊海燕副研究员为论文第一作者。该研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、湖北省自然科学基金等项目的资助，为深入理解NAC转录因子在植物生长发育和环境适应中的功能机制提供了重要的理论基础，也为作物分子设计育种提供了新的思路和基因资源。

文章引用：

Xiong, H., He, H., Chang, Y., Miao, B., Liu, Z., Wang, Q., Dong, F., and Xiong, L.(2025). Multiple roles of NAC tranion factors in plant development and stress responses. J. Integr. Plant Biol. https://doi.org/10.1111/jipb.13854