西北工业大学揭示植物激素脱落酸和赤霉素相互拮抗调控种子萌发的新机制

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PlantReports

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资源所属：

农业生物技术专题

类型：

前沿资讯

语种：

中文

原文发布日期：

2024-02-07

摘要：

近日，西北工业大学生态环境学院舒凯课题组在New Phytologist杂志在线发表了题为The ABI4-RGL2 module serves as a double agent to mediate the antagonistic crosstalk between ABA and GA signals的研究论文，揭示了植物激素ABA与GA通过DELLA-ABI4-ABI5的模块精细调控种子的萌发。舒凯课题组长期致力于ABA信号通路中的关键正调控因子ABI4的功能解析。ABI4属于AP2/ERF家族成员，ABI4在调控种子初级休眠、幼苗主根伸长、植物开花、激素信号转导以及植物响应逆境等过程中发挥重要作用。拟南芥的DELLA蛋白是GA信号抑制因子，包含5个成员——RGA、GAI、RGL1、RGL2和RGL3，其中RGL2是植物种子萌发过程起主效作用的DELLA蛋白。该研究从拟南芥ga1不能萌发的强烈表型出发，探究ABA与GA精细调控种子萌发的分子机制。GA1是催化GA生物合成途径的第一步，GA1的缺失能够导致植物种子缺乏GA而不能萌发。研究人员发现，ABI3、ABI4、ABI5、RGL2的缺失能够挽救ga1突变体不能萌发的表型。进一步的互作实验发现，RGL2能够与ABI4特异性互作。ABI4和RGL2能够在蛋白水平上稳定彼此，这个过程会受到ABA的促进以及GA的抑制。此外，ABI4-RGL2转录复合物通过促进其下游靶基因ABI5和RGL2的表达抑制种子萌发，ABI4-RGL2转录复合物的转录活性受到ABA的促进以及GA的抑制。这些结果表明，ABI4-RGL2-ABI5模块通过在ABA和GA信号通路中不同的作用介导ABA/GA拮抗，精细调控ABA/GA信号影响种子适时萌发。