近日，中国热科院香饮所植物保护研究室在咖啡（罗布斯塔）PUB基因功能研究方面取得新进展。通过生物信息学分析、分子生物学验证、结构生物学预测，发现CcPUB2、CcPUB24、CcPUB34、CcPUB40四个基因参与咖啡对抗生物与非生物胁迫，研究结果可为咖啡抗逆分子育种提供借鉴，为进一步创制CcPUB2、CcPUB24、CcPUB34、CcPUB40四个基因的抗逆品种提供重要参考依据。

　　植物 U-box蛋白（plant U-box proteins, PUBs）属于 E3 泛素连接酶（ubiquitin-protein ligase），广泛存在于植物体内。PUBs 具有帮助其底物蛋白实现泛素化降解的功能，在植物生长发育过程中对抗生物胁迫与非生物胁迫起关键作用。本研究利用生物信息学在咖啡中分析鉴定到47个PUB成员，并对其基因结构、保守motifs、顺式作用元件进行详细分析，分析结果表明CcPUBs可能参与到咖啡生长发育、激素调节、生物胁迫与非生物胁迫响应中；通过对RNA-seq数据及qRT-PCR进一步研究表明，干旱胁迫、低温胁迫、SA胁迫、炭疽病菌胁迫下CcPUB2、CcPUB24、CcPUB34、CcPUB40分别在叶片中高量表达；亚细胞定位结果显示，CcPUB2 和 CcPUB34 定位于细胞膜与细胞核中, CcPUB24 和 CcPUB40 定位于细胞核中；蛋白质结构预测结果显示CcPUB2、CcPUB24、CcPUB34、CcPUB40均没有信号肽和跨膜结构，包含典型的RING_Ubox结构，具备参与植物对抗逆境胁迫的特性。该研究为咖啡抗逆境胁迫分子育种提供了新的路径，具有重要的科学意义和应用价值。

植物PUB基因家族系统进化树

　　研究成果以“Genome-wide identification and expression analysis of the U-box gene family related to biotic and abiotic stresses in Coffea canephora L.”为题发表于《BMC Genomics》。中国热科院香饮所助理研究员刘世超、研究实习员柳瑞冰、中国农业大学生物学院陈鹏云博士为共同第一作者，中国热科院香饮所孙世伟副研究员和河南农业大学植物保护学院赵晨晨副教授为论文通讯作者。该研究得到海南省自然科学基金、中国热带农业科学院基本科研业务费等项目资助。

　　论文链接：https://bmcgenomics.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12864-024-10745-w