中国农业科学｜西北农林科技大学逯明辉教授课题组探析辣椒自噬相关蛋白CaATG8c互作蛋白CaIAA8的耐热功能

辣椒（Capsicum annuum L.）是一种非常重要的蔬菜作物。在2020年，中国辣椒种植面积已占全国蔬菜种植总面积的8%—10%，是中国种植面积最大的蔬菜。辣椒具有喜温但不耐高温的特性，当环境温度超过35 ℃时，其正常生长发育会受到影响，产量和品质会下降。然而，全球变暖增加了极端高温出现的频率，导致植物细胞代谢紊乱，从而降低农作物的产量和品质。因此，研究辣椒耐热性具有重要意义。

近期，西北农林科技大学园艺学院逯明辉教授课题组完成的题为“辣椒自噬相关蛋白CaATG8c互作蛋白CaIAA8的耐热功能分析”的研究在《中国农业科学》2025年第58卷22期正式发表。

该研究使用NCBI数据库的BLASTP工具、IQ-TREE软件、MEME在线工具分别进行CaIAA8蛋白序列比对、系统发育树构建和保守基序分析，使用ExPASy、SignalP-6.0、TMHMM-2.0、NetPhos工具分别进行蛋白理化性质分析，以及信号肽、跨膜域和磷酸化位点预测，利用在线工具SOPMA和SWISS-MODEL进行蛋白二、三级结构预测。利用酵母双杂交和荧光素酶互补试验验证CaATG8c和CaIAA8的相互作用，采用基因瞬时表达技术探究CaIAA8的亚细胞定位，利用实时荧光定量PCR技术分析CaIAA8在辣椒中的表达模式，使用病毒诱导的基因沉默技术和基因瞬时过表达技术研究其对辣椒耐热性的影响。

结果显示，CaIAA8编码349个氨基酸，蛋白相对分子量为37.48 kDa，等电点为7.52，具有65个预测的磷酸化位点。CaIAA8为碱性亲水性蛋白，结构不稳定。

CaIAA8蛋白系统发育分析

CaIAA8蛋白理化特性

CaIAA8主要定位于细胞质，且与叶绿体存在共定位。CaIAA8在辣椒茎中表达量最高，其次是果和花，叶中的表达量较低。45 ℃热胁迫处理期间，CaIAA8表达水平呈下降趋势。

CaIAA8的亚细胞定位

CaIAA8的表达模式分析

与对照植株相比，CaIAA8沉默辣椒植株的耐热性增强，表现为热胁迫条件下叶片萎蔫程度减轻、相对电导率较低、死细胞和H₂O₂积累较少，并且热激蛋白基因和热激转录因子基因表达量增高。相反，与对照相比，CaIAA8瞬时过表达降低了辣椒的耐热性，表现为植株热损伤程度更严重，死细胞和H₂O₂积累增多。

CaIAA8沉默对辣椒耐热性的影响

CaIAA8瞬时过表达对辣椒耐热性的影响

综上，该研究验证了CaIAA8与CaATG8c的相互作用，且CaIAA8负调控辣椒耐热性。

西北农林科技大学园艺学院逯明辉教授为该文通讯作者，李倪菲为第一作者。

该研究获得国家自然科学基金（32172552）、国家大宗蔬菜产业技术体系专项（CARS-23-G22）、陕西省重点研发计划（2025NC-YBXM-043）、陕西省农业核心技术攻关项目（2024NYGG008-2）、西北农林科技大学大学生创新创业训练计划（S202410712343）的资助。

全文链接：

《辣椒自噬相关蛋白CaATG8c互作蛋白CaIAA8的耐热功能分析》

文献引用：

李倪菲, 杨巧敏, 杨可成, 邢誉腾, 王梦园, 臧天宝, 逯明辉. 辣椒自噬相关蛋白CaATG8c互作蛋白CaIAA8的耐热功能分析[J]. 中国农业科学, 2025, 58(22): 4732-4745.

LI NiFei, YANG QiaoMin, YANG KeCheng, XING YuTeng, WANG MengYuan, ZANG TianBao, LU MingHui. Functional Analysis of CaIAA8, An Interacting Protein of the Autophagy-Related Protein CaATG8c, in the Heat Tolerance of Pepper[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2025, 58(22): 4732-4745.