爆发！安徽农业大学近期发表多篇高水平文章

【导读】

近日，园艺学院朱晓彪教授团队在国际顶尖植物学期刊《The Plant Cell》在线发表题为“Molecular dissection of an intronic enhancer governing cold-induced expression of the vacuolar invertase gene in potato”的研究论文。该研究揭开了马铃薯液泡转化酶基因VInv受低温诱导高度上调表达未解之谜，为研究植物逆境应答相关基因的调控和适应提供了一个很好的模型系统。

马铃薯块茎含水量较高，通常放入低温下贮藏，以减少发芽和病害带来的严重损失。然而，低温贮藏时VInv基因编码的液泡转化酶VINV能将蔗糖水解成还原糖，引起“低温糖化”（cold-induced sweetening, CIS），进而导致马铃薯油炸产品中潜在致癌物质——丙烯酰胺含量的显著增加，严重威胁到人类健康。CIS现象的发现迄今已有100多年，一直困扰着马铃薯油炸加工产业。课题组在前期研究中发现，VInv基因在马铃薯CIS过程中起至关重要的作用，有趣的是，VInv基因在常温块茎中的表达量始终维持在一个很低的水平，但在低温块茎中显著上调表达。已有研究发现VInv基因的启动子在低温块茎中对低温不响应，但VInv基因受低温诱导高度上调表达的分子机制仍不清楚。

课题组从先前构建的马铃薯全基因组超敏感位点DHS（DNase I hypersensitive sites）图谱（Zeng et al., Genome Biol, 2019）中检测到一个位于VInv基因第二个大内含子、长度为475 bp的DHS位点，推测该DHS位点可作为增强子调控VInv基因的表达。将二倍体马铃薯RH中VInv基因的第二个大内含子构建到增强子检测系统中进行验证，结果发现其在低温块茎中具有增强子的功能。

为了快速挖掘其中的增强子，通过拟南芥异位功能分析，发现RH中VInv基因的第二个大内含子的增强子功能信号主要集中在拟南芥的地上茎和叶柄，接着对整个内含子进行截短剖析，发现其中一个200 bp的核心DNA片段（#21）所具有的增强子功能信号与整个内含子非常接近，其低温诱导型增强子的功能在CIS敏感型马铃薯Katahdin（四倍体）块茎中得到进一步验证。

由于增强子对基因的表达调控不受方向、时空和距离的限制，有时增强子能跨染色体行使调控功能，那么该低温诱导型增强子VInvIn2En是否对液泡转化酶基因自身起调控作用呢？为了揭开这个谜底，作者进一步利用两套CRISPR/Cas9介导的多位点基因组编辑系统分别在二倍体和四倍体马铃薯中创造VInvIn2En缺失系。与野生型对照相比，VInvIn2En缺失系低温块茎中VInv基因的表达量均显著下降，且油炸薯片颜色也明显变浅。这一结果有力地证实了该增强子VInvIn2En对液泡转化酶基因自身起调控作用。

进化分析表明，VInvIn2En增强子序列在近缘茄属物种（包括番茄和其它非块茎类物种）中高度保守，推测其在块茎类茄属物种中面对冷胁迫进化出新的功能角色。对VInvIn2En增强子进行DNA基序分析和酵母试验，结果表明该增强子与转录因子StNF-YC1和StNF-YC9均存在互作，为后续研究VInvIn2En增强子是如何与相关转录因子共同行使调控功能奠定基础。

安徽农业大学为第一完成单位。园艺学院朱晓彪教授为论文第一作者和通讯作者，园艺学院在读博士生陈爱茹、美国威斯康辛大学麦迪逊分校Dr. Nathaniel M. Butler为共同第一作者，美国密歇根州立大学Prof. Jiming Jiang为共同通讯作者。四川师范大学曾子贤教授、美国密歇根州立大学博士后辛昊阳、园艺学院青年教师吕钊彦和在读博士生王丽霞等也参与了此项工作。

该研究得到了国家自然科学基金面上项目（31771857）、安徽省自然科学基金面上项目（1808085MC65）、安徽省学术和技术带头人后备人选资助奖补项目（2021H276）、安徽省蔬菜产业技术体系岗位专家项目（22532002）、安徽农业大学引进高层次人才科研资助计划等经费的资助。

【导读】

近日，我校材料与化学学院生物质基可持续材料课题组（课题组网站：https://www.x-mol.com/groups/ydd）叶冬冬教授在美国化学会期刊《ACS Nano》(中科院一区top) 发表纤维素纤维相关最新研究论文，题目为“Aesthetic Cellulose Filaments with Water-Triggered Switchable Internal Stress and Customizable Polarized Iridescence Toward Green Fashion Innovation”。

健康，便捷和美学的染发和造型对于时尚潮流和个人社交至关重要。本研究工作中，面向健康、便捷、时尚的人工发型和美学织物纤维替代需求，叶冬冬团队报道一类具有可定制虹彩颜色、优异力学性能、水触发三维可塑形性的美学再生纤维素纤维（简称ACF）。ACF的制造涉及纤维素溶解、交联、湿纺和取向过程。值得注意的是，该研究工作通过拉曼成像监测纤维素分子链中C–O-C基团的偏移，证明交联策略赋予ACF显著弱化的内应力，从而确保其通过湿态牵伸可呈现可调的虹彩颜色。有趣的是，通过简便的水触发可调内压力行为可实现ACF三维形状定制：即在湿态以低内应力状态进行塑形，并在干燥态以高内应力保持形态。此研究工作发展一类健康，便捷和绿色美学丝显示出在绿色时尚领域的巨大应用潜力。

第一作者为我校和江南大学联合培养博士生傅晓童，通讯作者为我校叶冬冬教授，共同通讯作者为江南大学龙柱教授。

【导读】

近日，《EMBO Reports》（中科院一区）刊发生命科学学院计山明教授课题组研究成果“Drosophila eIF3f1 mediates the host immune defense through targeting dTak1”。该工作详细阐述了翻译起始因子eIF3f1通过影响TGF-β活化激酶1（dTak1）的去泛素化而不是翻译过程，参与调控果蝇抗病原菌天然免疫反应的机制。

研究者们结合S2细胞和果蝇动物模型，发现eIF3f1参与调控IMD而不是Toll天然免疫信号。进一步的实验显示，过表达eIF3f1能促进S2细胞内蛋白质翻译的整体水平，且dTak1蛋白表达水平显著上调。不过，核糖体分选结合荧光定量PCR实验表明，dTak1的翻译过程似乎并不受到eIF3f1调节。随后，研究者们利用体内外泛素化和蛋白质免疫印迹实验，证实eIF3f1促进dTak1的去泛素化过程，从而抑制其蛋白酶体降解途径。最后，遗传学实验表明，敲低dTak1显著抑制eIF3f1在果蝇抗病原菌天然免疫反应过程中的调控功能。

蛋白质作为细胞最重要的功能执行者之一，其翻译表达过程受到复杂而精细的调控。在真核细胞里，蛋白质翻译起始阶段的调控主要由真核翻译起始因子（eIFs）来完成。经典的分子生物学理论认为，eIFs主要在蛋白质翻译水平发挥调节作用，其在蛋白质翻译后水平扮演的角色却鲜为人知。该项工作揭示了翻译起始因子在蛋白质翻译后修饰水平一个新的生物学功能。

已毕业硕士研究生胡怡萱、在读博士研究生孔凡瑞、生物技术中心郭慧敏老师为共同第一作者。

该工作得到国家自然科学基金、安徽省自然基金项目资助。

【导读】

近日，我校材料与化学学院高性能生物基尼龙工程研究中心袁亮团队在美国化学会期刊《Macromolecules》(中科院一区TOP)和《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》(中科院一区TOP)发表三篇高水平研究论文。

《缩硫醛实现动态聚氨酯交联网络光降解》(Photodegradable Dynamic Polyurethane Networks via Dithioacetals)以香草醛为原料合成含缩硫醛的三羟基交联剂，与聚四氢呋喃和1，6-己二异氰酸酯共聚制备了不同交联密度的双动态聚氨酯网络，其在热循环加工过程中能保持弹性体性能和结构稳定性。受前人关于环缩硫醛的光催化脱保护的研究启发，团队发现在Eosin Y催化和460纳米蓝光照射4小时后，含缩硫醛化学基团的交联剂、线性聚合物及交联聚氨酯均能实现光催化降解。此研究拓展了缩硫醛基团光降解属性在交联高分子体系中的应用，制备过程简单，结构性能可控。硕士研究生胡程程为论文第一作者，袁亮教授为论文通讯作者。

《巯基-环亚胺醚开环加成制备生物基水塑高分子网络》（Biobased Hydroplastic Polymer Networks Enabled by Thiol-Oxazoline Ring-Opening Addition）以香草酸甲酯为原料，制备了含恶唑啉的双官能度衍生物，探索了系列有机碱催化剂实现“巯基-恶唑啉”定向开环加成，用于制备含硫醚酰胺的交联网络。研究发现，硫醚酰胺基团增强了聚合物链间相互作用，在提升材料强度同时，赋予网络适度吸水性能，使其在含水状态下具有可塑性，并在干燥后定型，实现“同材异型”循环利用。该研究丰富了生物基热固性网络的制备方法和循环加工利用手段。博士研究生闫康乐和王婕为论文共同第一作者，袁亮教授与汪钟凯教授为论文共同通讯作者。

《反向硫化制备可循环加工及可降解生物基环氧树脂》（Bio-Based Reprocessable and Degradable Epoxy Resins via Inverse Vulcanization）以丁香酚为原料，制备了含有环氧的不饱和单体，进而与硫磺经反向硫化反应得到力学性能可控且可还原降解的生物基环氧树脂。模型研究发现丁香酚的烯丙基与硫磺反应产生巯基，进而开环环氧实现交联。该研究拓展了工业过剩廉价硫磺资源的利用，为可持续来源生物基环氧制备及可控降解提供了可行方案。博士研究生金禹为论文第一作者，袁亮教授和中国林科院林化所徐士超研究员为论文共同通讯作者。

安徽农业大学为以上研究第一通讯单位。

以上研究获得了安徽农业大学林业工程学科平台和安徽省高性能生物基尼龙工程研究中心提供的分析测试支持，以及国家自然科学基金面上项目、安徽省自然科学基金面上项目和安徽农业大学提供的科研经费支持。