中國科學(xué)院植物研究所科研人員在揭示光-溫信號(hào)整合機(jī)制方面取得新進(jìn)展

中國科學(xué)院植物研究所林榮呈研究組發(fā)現(xiàn)了光信號(hào)與溫度信號(hào)整合的新因子SEU，揭示了SEU通過與PIF4互作形成轉(zhuǎn)錄調(diào)控復(fù)合物，對(duì)生長素合成與信號(hào)相關(guān)的靶基因進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而改變植物體生長素的含量和信號(hào)過程，實(shí)現(xiàn)對(duì)生長發(fā)育的調(diào)控，使植物更好地適應(yīng)光-溫環(huán)境。

林榮呈等科研人員長期開展光信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與葉綠體發(fā)育的相關(guān)研究工作，近年來致力于挖掘和研究光信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的新因子。研究人員前期研究克隆了擬南芥EPP1基因，該基因編碼的染色質(zhì)重塑因子PKL能通過與多種不同轉(zhuǎn)錄因子互作抑制光形態(tài)建成及調(diào)控溫度形態(tài)建成。研究人員在前期工作基礎(chǔ)上，克隆出EPP2基因。該基因編碼一個(gè)轉(zhuǎn)錄輔助因子SEUSS（SEU）。研究發(fā)現(xiàn)，EPP2/SEU能夠響應(yīng)紅光、遠(yuǎn)紅光和藍(lán)光等光信號(hào)，是植物光形態(tài)建成的負(fù)向調(diào)控因子；同時(shí)，EPP2/SEU能調(diào)控對(duì)環(huán)境高溫（28 ℃）的生理反應(yīng)，是溫度形態(tài)建成的正向調(diào)控因子。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，SEU全長蛋白具有轉(zhuǎn)錄抑制活性，但因其C端具有很強(qiáng)的激活能力，不僅能與光-溫信號(hào)的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子PIF4直接相互作用，也可以結(jié)合到多個(gè)參與生長素合成及信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)基因的啟動(dòng)子上并激活其表達(dá)；SEU結(jié)合下游基因不依賴于PIF4，而PIF4激活相關(guān)基因的表達(dá)則依賴于SEU；SEU的突變能夠?qū)е律L素含量顯著下降，表明其通過調(diào)控了生長素的合成而影響形態(tài)建成。

相關(guān)研究成果于2018年5月4日在線發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《Molecular Plant》上。