2024年6月21日，深圳大學生命與海洋科學學院胡章立教授團隊在Cell Press合作伙伴期刊Plant Communications（中科院大類1區， IF=9.4）發表題為“Leveraging a new thermosensor for heat-smart future agriculture” 的Commentary文章，重點介紹最新發現的植物新型熱感受器“THERMO-WITH ABA-RESPONSE 1 (TWA1)”在熱應激響應中的調控機制與關鍵特性，以及其在未來農業發展應用中的重要性，系統總結了未來圍繞植物新型熱感受器研究需解決的關鍵問題。
隨著氣候變化導致全球氣溫上升，農作物越來越多地受到超過其最佳適應溫度范圍的影響，從而導致熱應激。熱應激影響植物的許多形態生理、生化和分子機制，最終影響全球可持續農業生產。Bohn 等人最近在植物細胞中發現了一種新的熱感受器“THERMO-WITH ABA-RESPONSE 1 (TWA1)”。如圖所示，TWA1作為基因調節蛋白，通過改變脅迫感受基因的表達來調控植物對熱應激的響應。該研究最重要的發現是 TWA1 介導的響應機制具有高度的溫度依賴特性。
圖1. TWA1溫度感受器調控機制的動力學模型及其對農業的潛在影響
不同物種間的TWA1蛋白無序區域的氨基酸序列具有高度的可變性，決定著 TWA1 活性的溫度閾值，因此，表現出不同的溫度敏感性。TWA1的溫度敏感性體現了其作為微調熱傳感器的重要作用，可以在臨界溫度閾值下激活保護反應。這標志著一項重大發現：可以利用多種育種和生物技術工具，在農作物中應用 TWA1 感受器，將有助于設計未來“熱智慧型”作物，以保證炎熱氣候地區的糧食安全和農業可持續發展。并為“熱智慧型”農業帶來新的希望。
深圳大學生命與海洋科學學院博士后Ali Raza為該文第一作者，胡章立教授為論文的通訊作者。海南大學的Qamar U Zaman為論文共同作者參與部分工作。
基金資助包括：國家重點研發計劃項目（2018YFA0902500）、國家自然科學基金（32273118）、深圳市可持續發展專項資金（KCXFZ20211020164013021）以及深圳大學2035卓越研究計劃項目（2022B010）等。
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.xplc.2024.101007
