科學家揭示 新的植物激素信號轉導機制

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科技日報訊 （記者陸成寬）來自中國科學院遺傳與發育生物學研究所李家洋院士團隊的研究人員，系統鑑定了植物激素——獨腳金內酯的早期響應基因，闡明瞭獨腳金內酯調控分枝發育、葉片形狀以及花青素積累的分子機制，揭示了一種全新的植物激素信號轉導機制。相關研究成果近日在線發表於《自然》雜誌上。

作為一種新型植物激素，獨腳金內酯通過抑制側芽的生長在株型建成中發揮關鍵作用，同時調控株高、光形態建成、葉片形狀、花青素積累、根系形態等。獨腳金內酯作為根際信號可以促進寄主植物與叢枝菌根真菌的共生，有助於植物吸收水分和營養，但也會刺激寄生雜草種子的萌發，造成農作物的嚴重減產。因此對獨腳金內酯信號途徑的研究具有重要的科學意義和應用價值。

然而，目前僅有少量獨腳金內酯早期響應基因得到鑑定，遠不足以解釋其在植物生長發育多個方面的重要調控作用。

研究人員突破了獨腳金內酯信號途徑研究的瓶頸，發現SMXL6、SMXL7和SMXL8（簡稱SMXL6,7,8）作為轉錄因子調控自身轉錄，同時作為轉錄抑制蛋白髮揮功能，通過招募轉錄因子並抑制轉錄因子的轉錄活性，阻遏獨腳金內酯早期響應基因的轉錄，調控分枝伸長等發育過程。因此，SMXL6,7,8是具有轉錄因子和抑制蛋白雙重功能的新型抑制蛋白。

對此，中國科學院院士、清華大學教授謝道昕表示，這些研究工作是植物激素信號轉導領域的突破性進展，為探索激素作用機理提供了新思路，具有重要的科學意義和應用前景。