众所周知,独脚金内酯SL信号的感知和信号传导由三种高度保守的成分协调:水稻中的DWARF3(D3)、D14和D53。D14作为α/β丝氨酸水解酶超家族的成员,不仅是独脚金内酯受体,还可将独脚金内酯代谢为ABC三环和D-环两个产物。水稻中的D3编码F-box蛋白并结合拟南芥SKP1样蛋白(ASK1)以充当SKP1-CUL1-F-box(SCF)泛素连接酶复合物的底物受体。D53基因编码SCF/D3泛素复合体所识别的一个底物,在SL信号诱导下,D53蛋白通过与D14和D3结合形成D53-D14-SCFD3复合体,该复合体被泛素化进而发生蛋白酶体降解。D53蛋白的降解激活了下游相关基因的表达,从而诱导SL信号转导,精确地调控水稻分蘖(如下图1)。
图1.独脚金内酯抑制水稻分蘖的模型(植物学报ChineseBulletinofBotany,50(5):–)
水稻中的油菜素内脂BR信号信号通路如下:BR被OsBRI1受体及其核心受体OsBAK1感知,转导至OsBSK3激酶,然后转导至未鉴定的BSU1磷酸酶,并进一步抑制GSK2激酶,以释放其对OsBZR1抑制作用,之后OsBZR1调节BR响应基因以实现BR反应。GSK2及其属于GSK3样激酶家族的同源物在BR信号传导中起着重要的负面作用,其中BR信号通路通过不同的基因可以调控水稻各种形状,如下所述。但是,尚不清楚BR信号途径在水稻分蘖中的功能以及OsBZR1在水稻SL信号传导中的机制。图2.BR信号通路与组分然而,SL信号和BR信号通路是否具有相关作用来共同影响植物的生长发育及对环境的胁迫响应呢?来自华中农业大学王学路课题组在去年和今年分别有文章揭示了SL信号和BR信号通路共同调控水稻中胚轴驯化和水稻的分蘖。具体如下:
年12月10日,MolecularPlant杂志在线发表了来自华中农业大学王学路和孙世勇研究组合作题为“StrigolactonesandbrassinosteroidsantagonisticallyregulatethestabilityofD53-OsBZR1