气候变化背景下，极端高温、干旱以及高盐等非生物胁迫已成为制约作物生产力的关键因素。番茄（Solanum lycopersicum L.）作为全球性经济作物，其果实产量和品质在胁迫条件下显著下降。解析番茄应对高温胁迫的生理适应策略及基因调控网络，不仅可为抗逆品种选育提供理论依据，也对可持续农业生产体系的构建具有实践价值。热激转录因子家族（HSFs）在植物应对非生物胁迫的多层次防御体系中发挥重要作用，其在番茄中具体分子机制仍需深入解析。

近期，华中农业大学果蔬园艺作物种质创新与利用全国重点实验室番茄课题组完成的题为“The heat shock transcription factor SlHSFA3 enhances heat tolerance in tomato by directly modulating both APX activity and SlAPX1 expression” 的研究在Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》(英文)，JIA) 2026年8期正式发表。

本研究筛选到番茄关键热胁迫响应基因SlHSFA3，并探讨其耐热性的分子机制。该研究的开展不仅有助于深化对植物耐热机制的理解，还可为番茄及其他作物的抗逆育种提供重要的候选基因，对应对全球气候变化、保障粮食安全具有重要意义。

通过对高温胁迫条件下的番茄HSF基因家族的生物信息学和转录组学分析，筛选出响应高温胁迫的候选基因SlHSFA3。在番茄植株中，SlHSFA3主要在叶片和花中高表达，并且能响应多种非生物胁迫。高温胁迫处理发现，SlHSFA3正调控番茄植株耐热性。超表达SlHSFA3后植株更耐高温，而敲除该基因，植株在高温胁迫下变得更敏感。

SlHSFA3正调控番茄耐热性

为了进一步揭示SlHSFA3调控耐高温的分子机制，筛选到互作蛋白SlAPX1。CoIP、LCA和BiFC等实验证明SlHSFA3与SlAPX1在体内外均能互作。

SlHSFA3与SlAPX1互作

此外，转录组分析表明，SlHSFA3参与抗坏血酸和醛酸盐代谢途径并调控相关基因表达。进一步分析发现SlAPX1启动子区域存在HSF结合元件HSE。通过YIH、LUC和EMSA验证SlHSFA3能结合到SlAPX1启动子区域，并激活其表达。对SlAPX1转基因植株高温胁迫处理发现，超表达SlAPX1能提高番茄植株耐热性，而敲除SlAPX1降低耐热性。超表达SlAPX1提高植株高温胁迫下APX活性。

SlHSFA3正调控SlAPX1表达

综上所述，SlHSFA3与SlAPX1的相互作用能够提高抗氧化酶APX的活性，从而增强清除ROS的能力。同时，SlHSFA3促进SlAPX1的表达，进一步促进番茄体内ROS的平衡，并增强其对高温胁迫的耐受性。

华中农业大学果蔬园艺作物种质创新与利用全国重点实验室番茄团队张俊红教授为本文通讯作者，西南大学李金华教授为共同通讯作者。已毕业的博士研究生陈春蕊为本文第一作者。

本研究得到国家重点研发计划（2022YFF1003001）、重庆市技术创新与应用发展专项重点项目（CSTB2023TIAD-KPX0026）以及国家大宗蔬菜产业技术体系项目（CARS-23-A13）的支持。

Cite the article: Chunrui Chen, Licheng Xiao, Yaling Wang, Rong Huang, Sunan Gao, Wenran Su, Jiajun Ran, Lei Song, Taotao Wang, Jie Ye, Yongen Lu, Zhibiao Ye, Jinhua Li, Junhong Zhang. 2026. The heat shock transcription factor SlHSFA3 enhances heat tolerance in tomato by directly modulating both APX activity and SlAPX1 expression. Journal of Integrative Agriculture, 25(8): 3254-3268.

https://doi.org/10.1016/j.jia.2025.12.071    

Journal of Integrative Agriculture(《农业科学学报》(英文), JIA) 由中华人民共和国农业农村部主管，中国农业科学院与中国农学会主办，中国农业科学院农业信息研究所承办。综合性英文学术期刊，月刊。创刊于2002年，现任主编为中国科学院院士陈化兰。JIA主要栏目有作物科学、园艺、植物保护、动物科学、动物医学、农业生态环境、食品科学、农业经济与管理等。刊稿类型有综述、研究论文、简报以及评述等。全部论文在Elsevier-ScienceDirect (SD) 平台OA出版。最新SCI影响因子5.7，位于SCI-JCR农业综合学科Q1区。中国科学院分区农林科学1区。2016年以来先后获得中国科协等部委 “提升计划”“登峰计划”“卓越计划”项目支持。

支持单位：