Common and Distinct Functions of Arabidopsis Class A1 and A2 Heat Shock Factors in Diverse Abiotic Stress Responses and Development

在阿拉伯芥中的二十一個熱休克轉錄因子（heat shock factor; HSF）中，A1型的四個成員（HSFA1a, HSFA1b, HSFA1d 及 HSFA1e）是熱誘導基因轉錄機制的主要調控者。HSFA2則是一個受HSFA1調控，在高溫逆境下大量表現的HSF，一旦被表現出來，它會成為主要的HSF並與HSFA1形成異聚合體。然而，我們並不知道HSFA2在沒有HSFA1的情況下能否獨立運作。為了回答這個問題，我們將HSFA2大量表現在HSFA1四重突變株（quadruple knockout; QK）及野生型阿拉伯芥（wild-type; Wt）中而得到A2QK及A2Wt轉基因植物。持續表現的HSFA2彌補了QK 突變株在發育上的缺陷，並且在熱逆境發生以後在A2QK轉殖株中誘發大量的癒傷組織，而這個現象並沒有在A2Wt上被發現。轉錄體的差異顯示HSFA1與HSFA2各有其偏好調控的下游基因，HSFA2調控較多與代謝及氧化還原平衡相關的基因，而HSFA1調控較多與轉錄機制有關的基因。持續表現的HSFA2可挽救QK突變株在耐熱性及抗過氧化氫逆境上的缺失，但對於鹽及滲透壓逆境則否。進一步研究四個HSFA1個別的功能，我們發現 HSFA1a, HSFA1b及HSFA1d 對阿拉伯芥存活於高於27°C以上的高溫是必需的。另外，我們也發現了這四個HSFA1對非生物逆境抗性有不同程度的貢獻。這些發現闡明了A1及A2型的HSF功能上的共同性及特異性，並對抗逆境植物的研發提供了有用的資訊。

Liu HC, Charng YY (2013) Plant Physiology, 163: 276-290