生命科學(xué)學(xué)院鄧興旺/陳浩東團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)光差異性調(diào)控植物不同器官發(fā)育的重要分子機(jī)制

時(shí)間：2016-05-03 09:52  作者：  來源：生命科學(xué)學(xué)院

　　光是地球上生物生命活動(dòng)所需能量的來源，同時(shí)也是極其重要的調(diào)控植物發(fā)育的信號。早在20世紀(jì)40年代，植物生理學(xué)家們就描述了光對植物不同器官差 異性調(diào)控的現(xiàn)象，比如光促進(jìn)葉片的發(fā)育卻抑制莖的伸長。這種差異性調(diào)控的現(xiàn)象有利于植物適應(yīng)不同的光環(huán)境，然而其具體機(jī)制很不清楚。

　　生命科學(xué)學(xué)院鄧興旺/陳浩東團(tuán)隊(duì)選取擬南芥幼苗脫黃化的過程作為研究對象，暗中生長的黃化幼苗在見光后，子葉迅速延展，但胚軸的快速伸長卻受到抑制。組學(xué)分析表明對生長素快速響應(yīng)的Small Auxin Up RNAs（SAURs）家族基因呈現(xiàn)出器官特異性光響應(yīng)的表達(dá)模式。見光后，一組SAURs基因在子葉中的表達(dá)量迅速上調(diào)，胚軸中的表達(dá)量卻顯著下調(diào)，與此過程中子葉和胚軸的生長趨勢相符。過表達(dá)和突變分析表明這些SAURs確實(shí)可以促進(jìn)細(xì)胞伸長，其具體機(jī)制可能是通過抑制一類磷酸酶PP2C-Ds的活性。進(jìn)一步研究表明，光通過調(diào)控植物激素生長素的含量和光信號核心轉(zhuǎn)錄因子PIFs穩(wěn)定性，可以實(shí)現(xiàn)對不同器官中SAURs表達(dá)的差異性調(diào)控。該研究揭示了光信號差異性調(diào)控植物不同器官發(fā)育的一種重要分子機(jī)制，深化了人們對光如何調(diào)控植物發(fā)育的認(rèn)識。

　　該工作于2016年4月26日以“Arabidopsis SAURs are critical for differential light regulation of the development of various organs”為題在線發(fā)表于《美國國家科學(xué)院院刊》（PNAS）。 生命科學(xué)學(xué)院博士研究生孫寧、汪加軍為論文的共同第一作者。教授鄧興旺和副研究員陳浩東為論文的共同通訊作者。該研究工作得到了國家自然科學(xué)基金、科技部 國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃（973計(jì)劃）、蛋白質(zhì)與植物基因研究國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室與北大-清華生命科學(xué)聯(lián)合中心的資助。