红光感应转录模块

赋能蓝藻耐旱

由红光传感器NfPixJ与转录因子NfSrr1组成的信号模块，在黎明红光下提前激活蓝藻的耐旱程序，并促进保护性溶质合成。

Xu, Haifeng · Guo-Zheng, Dai · Li, Renhan · Yang, Bai · Ai-Wei, Zuo · Lei, Zhao · Shu-Ren, Cui · Shang, Jin Long · Cheng, Chao · Wang, Yujie · Gui-Fang, Feng · Duanmu, Deqiang · Kaplan, Aaron · 邱保胜

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 2025

技术优势

红光预激活耐旱

NfPixJ感知红光后与NfSrr1互作，在黎明提前上调耐旱相关基因，使蓝藻在缺水前完成准备。

协同调控保护性溶质

该模块同时调控保护性相容溶质的合成，增强细胞在脱水时的渗透保护能力。

与耐旱生境适应相关

系统发育分析显示该通路的存在与蓝藻在缺水环境中的生存能力相关，可用于筛选或改造耐旱蓝藻。

应用场景

• 抗逆作物改良：将红光预激活耐旱机制引入作物，增强其干旱适应能力。
• 蓝藻耐旱工程菌：表达NfPixJ-NfSrr1模块，构建在红光下预适应干旱的工程蓝藻。
• 干旱区生物结皮：利用该模块提升蓝藻在干旱区生物结皮中的存活与定殖能力。
• 光控细胞保护：以红光为开关，在需要时启动细胞保护程序，避免持续表达代价。