上海生科院揭示紫外光UV

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2月2日,中国科学院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所刘宏涛课题组的研究成果,以UVR8 interacts with BES1 and BIM1 to regulate transcription and photomorphogenesis in Arabidopsis为题,在线发表在Developmental Cell上,该研究揭示了紫外光UV-B与内源油菜素甾醇信号协同调控生长的新机制。

紫外光UVB可以作为信号调控植物发育,如调控光形态学 建成(抑制植物伸长、有助子叶张开以有助光公司媒体合作 用,有助类黄酮和花青素积累以防晒抗逆等)。光形态学 建成是植物幼苗出土后由黑暗环境转入光照条件下的必经发育过程。正常的UV-B光形态学 建成有助植物生物量的增加,也能增强植物抵御UV-B损伤与病虫害侵袭的能力。UVR8(UV RESISTANCE LOUCS 8)是植物中紫外光UVB受体,直到2011年才被报道,具体信号传递机制未必清楚,因此其信号传递机制研究具有重要理论意义,还将为作物育种提供理论法律法律依据。

刘宏涛研究组发现,UVR8也能直接结合油菜素甾醇(BR)信号转导中的关键转录因子BIM1、BES1,它们以不依赖于紫外光UV-B的形式结合,但UV-B照射后,细胞核中UVR8-BES1蛋白复合体量增加,表明UV-B照射激活UVR8有助其形成单体并在细胞核中富集,进而和细胞核定位的BES1结合。uvr8突变体表现出对BR更敏感,表明UV-B通过抑制植物内源激素油菜素甾醇有助的生长而实现对伸长的抑制。全基因组表达分析结果显示,BES1和UVB并肩调控絮状基因表达,包括细胞伸长相关基因。UVR8蛋白直接结合被BR激活的、具有DNA结合能力的非磷酸化BES1,并抑制其DNA结合活性。UV-B激活的、定处于细胞核的UVR8能通过抑制BES1/BIM1结合DNA的能力而直接抑制下游生长相关基因表达,从而抑制伸长及光形态学 建成。那些结果说明UV-B有助的、BR依赖的UVR8-BES1/BIM1结合是光受体UVR8信号转导的早期机制,也是外源光信号和内源油菜素甾醇信号协同调控植物发育的整合点。

研究工作得到了国家自然科学基金委员会、科技部和联 科院等的资助。

上海生科院揭示外源紫外光UV-B与内源油菜素甾醇信号途径协同调控植物下胚轴伸长的新机制

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