CaSnRK2.4 ‐Mediated Phosphorylation of CabZIP032 Regulates CaABI5 and CaSPS1 Expression to Modulate ABA Signalling and Sucrose Metabolism During Drought Tolerance in Pepper

磷酸化 耐旱性 突变体 转录因子 细胞生物学 激酶 蔗糖 脱落酸 基因沉默 生物化学 生物 酵母 蛋白激酶A 拟南芥 信号 抄写(语言学) 化学 丝氨酸 发起人 转录调控 信号转导 酿酒酵母 蔗糖磷酸合酶 适应(眼睛) 刺猬信号通路 MAPK/ERK通路 胡椒粉 苏氨酸 蔗糖合成酶 基因 植物生理学 基因表达调控 野生型 基因表达
作者
Huafeng Zhang,Yingping Pei,Jing Zhong,Bolin Zhao,Ikram Ullah,Rugang Chen
出处
期刊:Plant Cell and Environment [Wiley]
标识
DOI:10.1111/pce.70784
摘要

ABSTRACT Drought stress severely impacts plant growth and productivity; however, the molecular mechanisms underlying stress adaptation in non‐model crops remain incompletely understood. In this study, we discovered that the SnRK2 kinase CaSnRK2.4 and the bZIP transcription factor CabZIP032 positively regulate drought tolerance through ABA and sucrose signalling pathways. Yeast two‐hybrid and in planta assays confirmed direct interaction between CaSnRK2.4 and CabZIP032, with CaSnRK2.4 phosphorylating CabZIP032 at serine 251 (Ser251). Phosphorylation‐defective CabZIP032 S251A mutants exhibited protein stability and compromised drought tolerance, whereas phosphomimetic CabZIP032 S251D mutants showed enhanced stress resilience. Functional analyses revealed that CabZIP032 binds to the promoters of CaABI5 , an ABA‐responsive gene, and CaSPS1 , a sucrose biosynthesis gene, activating their transcription via specific recognition of ACGT and G‐box cis‐elements, respectively. Silencing of CaABI5 or CaSPS1 results in increased drought sensitivity and reduced ABA and soluble sugar levels. Notably, exogenous applications of ABA or sucrose rescued drought tolerance in CabZIP032 ‐silenced plants, while phosphorylation at Ser251 further potentiated CabZIP032 transcriptional activity. Collectively, these findings establish a CaSnRK2.4‐CabZIP032 signalling module that orchestrates drought adaptation by stabilising CabZIP032 through phosphorylation, thereby promoting ABA signalling and sucrose accumulation. This study reveals a conserved regulatory mechanism in pepper and provides potential molecular targets for engineering drought‐resilient crops.
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