擬南芥脫落酸和細胞分裂素互作機理研究獲進展

　　近日來自武漢大學生命科學學院及化學系的研究人員在擬南芥脫落酸和細胞分裂素互作的分子機理研究中取得新進展，相關研究成果在線發表在國際植物學權威期刊《植物期刊》(The Plant Journal)上。

　　領導這一研究的是武漢大學生命科學學院的吳燕教授，其早年畢業于武漢大學生物系，1991 年以訪問學者身份赴德國慕尼黑大學開展研究工作，2000年獲得美國洛克菲勒大學博士后學位，2005年回國受聘于武漢大學生命科學學院。主要研究方向為植物抗逆境脅迫的細胞與分子機制研究。

　　在這篇文章中，研究人員闡明了脫落酸和細胞分裂素二者之間相互調控的分子機理，證實擬南芥種子萌發過程中，內源細胞分裂素含量的提高可以導致擬南芥種子對脫落酸不敏感，使種子提前萌發，提早發育進程;反之，脫落酸也可以通過抑制內源細胞分裂素的合成從而改變細胞分裂素的信號轉導。

　　本研究首次證明細胞分裂素與脫落酸這兩種激素對擬南芥生長發育的拮抗調節作用可以通過它們各自信號通路中的響應因子的相互調控得以實現。這一發現，揭示出了細胞分裂素和脫落酸這兩種激素相互作用的謎底。

　　脫落酸是植物體內最重要的植物激素分子之一，它具有控制、氣孔關閉、影響種子發芽等重要的生理功能，對于保護植物對抗逆境具有至關重要的作用。關于其信號轉導途徑的研究對深入認識植物適應性生長的基本規律和植物抗逆性育種具有重要意義。

　　不久前，中國科學院遺傳與發育生物學研究所的李傳友實驗室和謝旗實驗室合作，證實擬南芥 E3泛素連接酶RHA2b與RHA2a類似，在脫落酸信號轉導途徑中起重要作用。RHA2b與RHA2a在氨基酸水平具有較高的同源性(65%)，但在表達模式和生理功能方面表現特異性：RHA2a主要在種子萌發及幼苗早期生長中起作用，RHA2b主要在生長發育后期起作用。功能研究表明RHA2a與 RHA2b協同調控植物對鹽脅迫和干旱脅迫的抗性反應。遺傳學分析表明這兩個基因在脫落酸信號轉導途徑中位于蛋白磷酸酶ABI2的下游，與轉錄因子 ABI3/4/5的作用平行。該項研究對深入認識脫落酸信號轉導的分子機制提供了新的見解，也對作物抗逆育種具有指導作用。該研究結果在線發表在Plant Physiology雜志上。