中科院植物所揭示光-溫信號整合機(jī)制
對于植物而言，光照與溫度是兩個非常重要的環(huán)境因子。植物能精確感知光照的波長、強(qiáng)度、周期等參數(shù)，并依據(jù)其變化動態(tài)調(diào)整自身的生長發(fā)育。同樣，非脅迫的環(huán)境高溫也調(diào)節(jié)植物的形態(tài)建成和開花等生長發(fā)育進(jìn)程。近年來的研究發(fā)現(xiàn)，植物對光照和溫度的響應(yīng)存在偶聯(lián)關(guān)系，但只找到了少數(shù)蛋白質(zhì)在兩者信號整合中發(fā)揮作用。因此，尋找光-溫信號的新組分并構(gòu)建和完善其信號調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，對解析植物對光-溫環(huán)境的響應(yīng)與適應(yīng)機(jī)制具有重要的科學(xué)意義，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中也具有潛在的應(yīng)用價值。 GZ@!jF>!u
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中國科學(xué)院植物研究所林榮呈研究組長期開展光信號轉(zhuǎn)導(dǎo)與葉綠體發(fā)育的相關(guān)研究工作，近年來致力于挖掘和研究光信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的新因子。研究人員前期研究克隆了擬南芥EPP1基因，該基因編碼的染色質(zhì)重塑因子PKL能通過與多種不同轉(zhuǎn)錄因子互作抑制光形態(tài)建成及調(diào)控溫度形態(tài)建成。近日，研究人員在前期工作基礎(chǔ)上，克隆出EPP2基因。該基因編碼一個轉(zhuǎn)錄輔助因子SEUSS（SEU）。研究發(fā)現(xiàn)，EPP2/SEU能夠響應(yīng)紅光、遠(yuǎn)紅光和藍(lán)光等光信號，是植物光形態(tài)建成的負(fù)向調(diào)控因子；同時，EPP2/SEU能調(diào)控對環(huán)境高溫（28°C）的生理反應(yīng)，是溫度形態(tài)建成的正向調(diào)控因子。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，SEU全長蛋白具有轉(zhuǎn)錄抑制活性，但因其C端具有很強(qiáng)的激活能力，不僅能與光-溫信號的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子PIF4直接相互作用，也可以結(jié)合到多個參與生長素合成及信號轉(zhuǎn)導(dǎo)基因的啟動子上并激活其表達(dá)；SEU結(jié)合下游基因不依賴于PIF4，而PIF4激活相關(guān)基因的表達(dá)則依賴于SEU；SEU的突變能夠?qū)е律L素含量顯著下降，表明其通過調(diào)控生長素的合成而影響形態(tài)建成。 MQ"<r,o?:
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該研究發(fā)現(xiàn)了光信號與溫度信號整合的新因子SEU，揭示了SEU通過與PIF4互作形成轉(zhuǎn)錄調(diào)控復(fù)合物，對生長素合成與信號相關(guān)的靶基因進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而改變植物體生長素的含量和信號過程，實現(xiàn)對生長發(fā)育的調(diào)控，使植物更好地適應(yīng)光-溫環(huán)境。 ltHC+8 aZ
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seu突變體表型及SEU-PIF4互作調(diào)控形態(tài)建成的分子機(jī)理 2P9h
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