北京大学发现光与赤霉素协同调控植物发育新机制

    北京大学邓兴旺/陈浩东团队发现了一种光与赤霉素协同调控植物发育的新机制，相关成果日前发表于《自然—通讯》。研究对理解多种环境与激素信号如何协同调控植物发育具有重要意义。

  植物发育同时受到外源环境和内源激素的调控。光和赤霉素分别是极其重要的环境因子和植物激素，它们都调控了植物的多个发育过程。光抑制植物胚轴的伸长，赤霉素却促进其伸长，两者作用相反。

  邓兴旺实验室曾发现，赤霉素信号通路中的核心抑制因子DELLA蛋白可通过与能促进胚轴延伸的光信号核心转录因子PIF3相互作用，抑制PIF3结合到下游靶基因的启动子上，从而抑制植物胚轴伸长。然而，DELLA与PIFs蛋白之间是否还存在其他层次的调控机制并不清楚。

  此次新研究发现，除了已有的调控模式，DELLA蛋白还可通过泛素蛋白酶体途径促进PIFs蛋白的降解。并且，DELLA调控的PIFs蛋白降解与拟南芥幼苗下胚轴伸长受抑制的程度呈现了很好的相关性。进一步研究表明，DELLA可同时通过结合和蛋白降解两个层次抑制PIFs的活性，两个层次的抑制程度相当。该双重调控机制使得植物可以快速对环境信号作出响应，在昼夜节律生长等过程中发挥重要作用。