百合喜冷凉气候,不耐高温,夏季的高温胁迫严重限制百合的周年生产;百合中存在较耐热的麝香百合种质,利用基因工程方法改良商品百合种质是可行的手段。热激转录因子是植物热胁迫反应的中心调控因子,它们的热激诱导转录调控已经被广泛研究,而它们相关的转录后和翻译后调控在很大程度上还是未知的。在本研究中,我们从麝香百合（Liliumlongiflorum‘White Heaven’）中分离出同源的HsfA3基因,研究了其在不同逆境条件下的功能和热激条件下该基因通过可变剪接体响应热胁迫的调控机制。1.应用同源克隆的方法,从百合中克隆得到两个同源的HsfA3基因,LlHsfA3A和LlHsfA3B,它们的表达都受高温诱导,但都不受盐胁迫诱导;在甘露醇胁迫下,LlHsfA3A的表达变化不明显,LlHsfA3B的表达略有提高。LlHsfA3A和LlHsfA3B都具有典型的A类热激转录因子的结构,具有转录激活域,具有转录激活活性。2.在拟南芥中过表达LlHsfA3A可以增强转基因植株的基础和获得性耐热性,而过表达LlHsfA3B仅能提高其获得性耐热性;LlHsfA3A和LlHsfA3B的过表达植株都表现出对盐胁迫的敏感性,并且缺乏蔗糖会加剧转基因植株的盐敏感性。使用瞬时过表达的方法,在百合中检测耐热性和耐盐性的变化,显示出与转基因拟南芥植株相同的耐热和盐敏感表型。3.进一步分析显示,LlHsfA3A或LlHsfA3B过表达改变了拟南芥转基因植株的正常脯氨酸的积累。在热处理期间,脯氨酸含量在野生型拟南芥植物中增加,但在具有更好耐热性的转基因植株中未检测到这种增加;在盐胁迫下,LlHsfA3A或LlHsfA3B的过表达导致拟南芥和百合中脯氨酸含量的减少。通过研究发现过表达LlHsfA3A或LlHsfA3B可以激活转基因拟南芥植株体内的脯氨酸分解代谢,LlHsfA3A和LlHsfA3B可以直接调节AtbZIP11、AtbZIP44和AtbZIP53的表达来激活AtproDH1和AtproDH2,从而加速脯氨酸的氧化代谢。4.应用Full-RACE PCR的方法从百合中分离得到LlHsfA3A和LlHsfA3B的可变剪接体;研究了 LlHsfA3A和LlHsfA3B的相互作用。发现LlHsfA3B受热诱导产生可变剪接变体LlHsfA3B2,LlHsfA3B2蛋白定位于细胞质和细胞核中,不具有转录活性,并特异地干扰LlHsfA3A1和LlHsfA3B1（表达完整蛋白的剪接体）的同源或异源互作。5.在拟南芥和烟草中过表达LlHsfA3B2可以提高转基因植株的耐盐性,但降低它们在45℃下对短时超高温的耐受性,而增加了在40℃下对长时间高温的耐受性;过表达完整的LlHsfA3A剪接体LlHsfA3A1显示出相反的表型,如果在LlHsfA3A1过表达植株中同时共表达LlHsfA3B2,可显著改善其盐敏感性和长期高温热激的敏感性。LlHsfA3B2会与LlHsfA3A1相互作用以限制其反式激活功能并调节LlHsfA3A1的功能以减少过量LlHsfA3A1积累的不利影响。综上所述,百合中至少存在两个HsfA3同源基因,在热胁迫响应中行使作用;过表达LlHsfA3A或LlHsfA3B促进转基因株系脯氨酸的分解代谢,从而提高了转基因株系的耐热性和盐敏感性;研究还发现LlHsfA3B通过可变剪接调控LlHsfA3A的功能,提出了一个涉及热诱导的可变剪接和蛋白互作的Hsfs新调控机制,这种调控机制的存在可能有利于植物耐热性的建立和热激反应的衰减。