對植物而言,光既是能量來源也是重要的信號來源,調控著一係列重要生理過程包括光形態建成、開花時間、氣孔開放、氣孔發育以及生物節律等。同時,植物激素對這些生理過程也具有重要的調控作用。12月18日,万博英超狼队网官方网 楊洪全教授課題組在Molecular Plant在線發表了題為“Photoactivated CRY1 and phyB Interact Directly with AUX/IAA Proteins to Inhibit Auxin Signaling in Arabidopsis”的研究論文。該研究揭示了光信號和生長素信號互作的新機製,光受體CRY1和phyB通過直接與AUX/IAA互作影響生長素信號。
光信號與生長素信號都共同調控植物多種重要的生理過程。在擬南芥中,光通過藍光受體CRY1和紅光受體光敏色素介導的信號途徑抑製胚軸的伸長,而生長素通過降解AUX/IAA促進胚軸的伸長。目前為止,光信號與生長素信號相互拮抗調控胚軸伸長的機製仍未十分清楚。本研究通過一係列生理、生化和遺傳分析發現,在藍光存在的條件下,隱花色素CRY1與AUX/IAA互作抑製生長素信號,從而抑製胚軸的伸長;在遠紅光條件下,光敏色素B (phyB)與AUX/IAA戶主抑製生長素信號。進一步研究發現,CRY1和phyB分別與AUX/IAA互作,抑製了生長素受體TIR1與AUX/IAA的互作,從而抑製了生長素引起的AUX/IAA蛋白的降解,抑製了生長素信號,最終抑製了胚軸的伸長。
圖1. CRY1 Mediates Blue Light Inhibition of Auxin-Induced Degradation of AUX/IAA Proteins
本研究表明,AUX/IAA通過與光受體和生長素受體互作整合了光信號和生長素信號,使光信號和生長素信號處於一定的平衡狀態調控植物的形態建成。
圖2. A Model Describing Light Inhibition of Auxin Signaling by CRY1 and phyB