近日，中国科学院新疆生态与地理研究所研究员张道远团队以齿肋赤藓为研究对象，首次揭示了赖氨酸乙酰化在极端耐干植物中协调脱水保护与复水代谢重编程的全局调控网络。这一发现为理解植物如何应对极端水分胁迫提供了全新视角，也为培育耐旱作物提供了宝贵的基因资源。相关研究成果发表于国际期刊《植物生理学》。 

齿肋赤藓脱水-复水过程中表型、生理及乙酰化动态变化。图片来源/中国科学院新疆生态与地理研究所 

齿肋赤藓是新疆古尔班通古特沙漠生物土壤结皮的优势种，也是国际公认的耐干研究模式物种。它能在失去98%以上水分后依然“活着”，复水后3到5秒即重启生命活动，1分钟内光合作用效率恢复九成。这种“秒级复苏”的能力，远超基因转录调控的时间尺度，其背后究竟隐藏着怎样的机制？ 

研究人员发现，齿肋赤藓在脱水与复水的过程中，基因转录和蛋白表达之间并没有明显的对应关系。这意味着，它很可能采取了一种“蛋白存储池”策略——提前把关键蛋白储备好，而不是临时合成。这些“库存”蛋白如何在短短几秒内被快速激活？答案指向一种名为“乙酰化”的分子机制，它就像一个精准的“激活开关”。 

为验证这一猜想，张道远团队利用高通量乙酰化组学技术，首次系统解析了齿肋赤藓在脱水—复水过程中赖氨酸乙酰化的动态变化，共鉴定到11474个乙酰化位点，覆盖4171个蛋白质，构建了目前植物领域规模最大的赖氨酸乙酰化数据集。 

研究发现，赖氨酸乙酰化就像一个“调控开关”，掌控着齿肋赤藓在脱水和复水两个阶段的生命活动。脱水时，它通过调控碳固定、谷胱甘肽代谢等通路，帮助植物维持细胞结构稳定，保持氧化还原平衡，进入“休眠保护”状态；复水时，它迅速激活糖酵解、蛋白酶体等核心通路，为细胞提供能量、启动修复，实现秒级复苏。 

值得注意的是，齿肋赤藓的乙酰化修饰有着独特的“偏好”——修饰位点周围富集亮氨酸，与其他植物的修饰特征明显不同，揭示了早期陆生植物在极端环境适应中的独特调控方式。研究团队还锁定了一个关键靶点——糖酵解通路中的丙酮酸激酶，发现：该酶第513位赖氨酸发生乙酰化后，酶的活性和稳定性会增强，进而提升了齿肋赤藓的耐干能力。 

来源：石榴云/新疆日报（记者 谢慧变）

作者： 编辑：张丽