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上海生科院揭示环境信号协同调控植物生长发育机制

上海生科院揭示环境信号协同调控植物生长发育机制

  中科院上海生命科学院植物生理生态研究所刘宏涛课题组在最新研究中,揭示了两个关键环境信号蓝光信号和环境温度信号协同调控拟南芥下胚轴伸长的分子机制。相关研究成果日前在线发表于美国《国家科学院院刊》。

  隐花素CRY是光裂解酶类似的蓝光受体,在模式植物拟南芥中的主要功能是调控下胚轴伸长和光周期诱导的开花时间。但其调控下胚轴伸长的分子机制尚不清楚。光和环境温度两种拼搏在线计划重要的环境信号如何相互作用进而协同调控植物发育亟待进一步研究。

  刘宏涛等发现,在模式植物拟南芥中,蓝光抑制温度升高引起下胚轴伸长,并且这一过程依赖于CRY1。CRY1对温度响应至关重要,其缺失突变体对温度升高更敏感,在温度升高时下胚轴伸长更显著。进一步的研究表明,CRY1通过与PIF4以蓝光依赖的形式结合而调控PIF4在高温条件下的转录活性。CRY1-PIF4通过调控温度升高时生长素合成基因YUC8的表达,调控生长素合成及下胚轴伸长。CRY1通过与PIF4相互作用而直接结合到YUC8等基因的启动子上直接调控基因表达。

  专家认为,此项研究成果说明,PIF4是蓝光、红光和温度信号通路相互作用的关键蛋白,同时也揭示了蓝光、红光以及环境温度可以通过使用同一个转录因子PIF4实现功能整合,协同调控植物生长发育。

  (原载于《中国科学报》 2015-12-28 第4版 综合)


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