?植物激素茉莉酸在植物防衛(wèi)反應中的功能及其作用機制已被廣泛研究,但其在植物發(fā)育中的功能則研究較少,近年來,汪俏梅教授實驗室與中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所研究員、浙江大學蔬菜所兼職教授李傳友實驗室合作,解析茉莉酸在番茄發(fā)育中的新功能,為番茄的品質改良和抗性增強提供理論依據。他們的合作研究,闡明了茉莉酸以獨立于乙烯的途徑促進番茄紅素合成和果實發(fā)育的機制(Journal of Experimental Botany,2012, 63: 5751-5761),有助于更好理解乙烯之外的其他植物激素在番茄果實發(fā)育和品質形成中的功能;研究團隊因而應邀在Cell子刊《Molecular Plant》(2015, 8: 28-39)發(fā)表相關的綜述論文,提出了以信號互作和轉錄因子為中心的番茄類胡蘿卜素代謝的調控網絡,以及通過栽培手段、環(huán)境因子控制、化學調控和遺傳工程等方式調控番茄果實發(fā)育和品質的有效途徑。
近期,這兩個團隊的合作研究又取得重要成果,揭示了茉莉酸調控植物開花時間的機制,發(fā)現茉莉酸通過負向調控成花素基因FT的表達延遲植物開花。在這一調控過程中,AP2類轉錄因子TOE1和TOE2與部分JAZ蛋白相互作用形成一個“轉錄因子-轉錄抑制子”復合體,該復合體直接結合FT的染色質而調控其表達。正常生長條件下,JAZ蛋白拮抗TOE對FT轉錄的抑制作用,使FT的表達維持在一定水平,植物正常開花。當植物受到昆蟲或病原菌侵害時,體內活性茉莉酸含量升高,誘導 JAZ泛素化并通過蛋白酶體降解,而這一過程依賴于茉莉酸受體COI1。JAZ蛋白的降解導致TOE的去抑制化,使得FT的表達降低,導致開花延遲。值得指出的是,他們發(fā)現的“TOE-JAZ”互作組合特異性地調控開花時間,而不影響茉莉酸誘導的抗性反應。這表明植物在遇到昆蟲或病原菌侵害時,可以通過茉莉酸途徑主動延遲開花時間,以保證順利開花結實和繁衍后代。該研究結果已于2015年9月27日在線發(fā)表于The Plant Cell (DOI: 10.1105/tpc.15.00619),浙江大學蔬菜研究所的博士生張新是該論文的共同第一作者。
(蔬菜研究所)?
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