近日，Plant Physiology在線發表了中山大學肖仕教授團隊題為 「DIACYLGLYCEROL ACYLTRANSFERASE and DIACYLGLYCEROL KINASE modulate triacylglycerol and phosphatidic acid production in the plant response to freezing stress」的研究論文。該研究揭示了冷害脅迫下擬南芥二醯甘油醯基轉移酶DGAT1和二醯甘油激酶DGK2、DGK3和DGK5調控二醯甘油（DAG）、三醯甘油（TAG）和磷脂酸（PA）的動態平衡，維持膜系統的完整性及細胞內氧還狀態，從而影響植物對冷害的抗性反應。研究結果為闡釋植物脂質分子參與非生物逆境應答的分子機制提供了新的證據。
植物遭受冷害逆境時，細胞內脂質代謝活動非常活躍。研究表明，冷害脅迫下擬南芥細胞內DAG、TAG和PA各組分的含量均顯著升高，但這三類脂質組分動態調控植物抗冷性的分子機理還不清楚。本研究通過詳細的遺傳學和生理生化分析，發現DGAT1缺失突變體嚴重阻礙了冷害下DAG向保護性TAG的轉化，從而表現出對冷害超敏感表型。dgat1突變體中DAG的累積進一步激活了DGK2、DGK3和DGK5的活性，從而促進了PA的大量積累。PA一方面能夠與其他磷脂分子聚合形成HII結構，破壞膜脂雙分子層；另一方面，PA還能激活NADPH氧化酶RbohD的功能並激發活性氧（ROS）產生，使植物發生不可逆的氧化損傷，對冷凍後植物的存活產生不利影響。因此，植物通過DGAT1和DGKs對冷害下DAG、TAG及PA含量的動態調控，是決定植物冷害抗性的重要因素。
Figure 2. Model of DGAT1 and DGKs in regulating the freezing response.
該研究由中山大學肖仕教授課題組獨立完成，博士生譚偉雋為論文第一作者，肖仕教授和俞陸軍博士為該文共同通訊作者。相關工作得到了國家科技部、國家自然科學基金及廣東省自然科學基金的資助。