ZmHEAT1/ZmKAKU42-ZmNCH1模块通过调节玉米核膜结构来调控热胁迫耐受性

热胁迫威胁玉米生产。通过一项基因组全关联研究，将花粉活力下降率作为表型，我们鉴定出ZmHEAT1，编码调节玉米和拟南芥的核形态的核膜蛋白ZmKAKU41，作为热耐受性的关键调控因子。ZmHEAT1在幼苗和生殖阶段积极调节热耐受性，其过表达提高了热耐受性，而其敲除在高温下降低了花粉活力和产量。ZmHEAT1与其同源物ZmKAKU42和核骨架蛋白ZmNCH1相互作用，在核膜处形成复合体。缺失ZmHEAT1或ZmKAKU42的突变体在热胁迫下表现出更严重的核膜损伤，并且重要的热休克蛋白基因HSP90-2和HSP17.4的表达受到抑制。这项工作建立了ZmHEAT1/ZmKAKU42-ZmNCH1复合体作为核完整性的关键保护者和热响应转录程序的调节因子，为育种耐热性玉米品种提供了有价值的遗传资源。