TUhjnbcbe - 2020/12/8 14:45:00
译：YueRuiZhengetal.在ThePlantCell在线发表了题为KarrikinSignalingActsParalleltoandAdditivelywithStrigolactoneSignalingtoRegulateRiceMesocotylElongationinDarkness的研究论文，揭示了单子叶植物如何感知一类来源于山火烟中的化合物karrikin。背景：水稻幼苗的出土主要取决于中胚轴的伸长，这一过程需整合发育信号和环境因素，并受到精确的调控。Karrikins是一类在山火烟中发现的小分子，其分子结构与独脚金内酯的D环相似。Karrikins和独脚金内酯都能负调控拟南芥下胚轴以及水稻中胚轴的发育。Karrikins或独脚金内酯的感知或信号转导有缺陷在拟南芥中会导致下胚轴在光下伸长，在水稻中会导致中胚轴在黑暗下伸长。科学问题：我们想要知道单子叶植物中karrikin的信号转导是否与双子叶植物类似。我们也想了解karrikin信号转导模块在植物中是否也能作为独脚金内酯的信号转导模块，这一想法在之前的研究中有遗传证据支持，但生化证据仍然缺乏。研究结果：我们发现karrikins能够诱导D53的同源蛋白OsSMAX1的泛素化降解，这一过程需要D14L和D3的参与。OsSMAX1过表达促进中胚轴伸长，而OsSMAX1缺少则会抑制中胚轴伸长。我们的证据显示OsSMAX1作用于D14L和D3的下游，并与转录共抑制子互作调控更下游基因的表达。此外，我们还发现独脚金内酯通过D14-D3-D53模块调控中胚轴伸长以及植物分枝，而karrikins通过D14L-D3-OsSMAX1模块只能调控中胚轴伸长，不能调控植物分枝。我们的研究揭示karrikins和独脚金内酯各自具有特异性、但又共同调控水稻中胚轴在黑暗条件下发育过程中的下游基因表达。展望：我们正在致力于找到响应karrikins和独脚金内酯、介导调控下游基因表达的转录因子。在接下来的研究中，我们将探索D53/SMXL蛋白和不同转录因子之间的组合。这些结果将会帮助阐明植物在响应karrikins和独脚金内酯时是如何整合发育过程和环境适应的。论文链接：