近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所黃榮峰科研團(tuán)隊(duì)揭示了植物激素乙烯與環(huán)境信號(hào)光相互作用調(diào)控植物下胚軸生長(zhǎng)的分子機(jī)制。相關(guān)研究成果于12月12日發(fā)表在《科學(xué)公共圖書館遺傳學(xué)版（PLoSGenetics）》雜志上。
據(jù)黃榮峰介紹，外界環(huán)境和植物激素相互作用，能夠調(diào)控植物生長(zhǎng)、發(fā)育和衰老。萬物生長(zhǎng)靠太陽。光作為植物生長(zhǎng)能源的同時(shí)還參與植物整個(gè)生命周期的調(diào)控，且植物還會(huì)合成激素來調(diào)控自身的生長(zhǎng)發(fā)育過程。因此，植物形成了一套高效、精細(xì)的機(jī)制整合外界環(huán)境和內(nèi)源激素以適應(yīng)復(fù)雜多變的自然界。早期研究發(fā)現(xiàn)，一粒種子在黑暗的土壤中破土萌發(fā)，它的下胚軸會(huì)伸長(zhǎng)生長(zhǎng)，而一旦萌發(fā)種子的子葉暴露于光下，光將抑制下胚軸伸長(zhǎng)生長(zhǎng)；而植物激素乙烯可以逆轉(zhuǎn)光的這種抑制作用，促進(jìn)光下幼苗下胚軸生長(zhǎng)，但乙烯與光相互作用如何調(diào)控這一過程的分子基礎(chǔ)不清楚。黃榮峰和他的團(tuán)隊(duì)首先證明了乙烯促進(jìn)的下胚軸伸長(zhǎng)生長(zhǎng)依賴于光信號(hào)的正向調(diào)節(jié)因子HY5（HY5是一類堿性亮氨酸拉鏈類型的轉(zhuǎn)錄因子，在植物光形態(tài)建成和光誘導(dǎo)基因表達(dá)中起重要的正調(diào)控作用），該因子的降解導(dǎo)致了擬南芥下胚軸的伸長(zhǎng)生長(zhǎng)。通過進(jìn)一步研究，科研人員發(fā)現(xiàn)乙烯通過影響光信號(hào)因子E3連接酶COP1的核質(zhì)分布，從而逆轉(zhuǎn)光對(duì)于植物下胚軸生長(zhǎng)的抑制作用，由此揭示了植物整合光信號(hào)和乙烯信號(hào)途徑進(jìn)而調(diào)控植物生長(zhǎng)發(fā)育的分子機(jī)制，為科學(xué)界認(rèn)識(shí)植物外界環(huán)境和內(nèi)源激素相互作用的機(jī)制提供了一種新的調(diào)控模型。
據(jù)悉，該研究由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所黃榮峰實(shí)驗(yàn)室與首都師范大學(xué)馬力耕實(shí)驗(yàn)室以及耶魯大學(xué)鄧興旺實(shí)驗(yàn)室合作完成。該項(xiàng)目得到了國(guó)家基金委“植物激素作用的分子機(jī)理重大研究計(jì)劃”以及科技部973重大基礎(chǔ)研究項(xiàng)目的資助。（通訊員 崔艷）
