?植物激素茉莉酸在植物防衛(wèi)反應(yīng)中的功能及其作用機(jī)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(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所研究員、浙江大學(xué)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(zhì)改良和抗性增強(qiáng)提供理論依據(jù)。他們的合作研究,闡明了茉莉酸以獨(dú)立于乙烯的途徑促進(jìn)番茄紅素合成和果實發(fā)育的機(jī)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(zhì)形成中的功能;研究團(tuán)隊因而應(yīng)邀在Cell子刊《Molecular Plant》(2015, 8: 28-39)發(fā)表相關(guān)的綜述論文,提出了以信號互作和轉(zhuǎn)錄因子為中心的番茄類胡蘿卜素代謝的調(diào)控網(wǎng)絡(luò),以及通過栽培手段、環(huán)境因子控制、化學(xué)調(diào)控和遺傳工程等方式調(diào)控番茄果實發(fā)育和品質(zhì)的有效途徑。
近期,這兩個團(tuán)隊的合作研究又取得重要成果,揭示了茉莉酸調(diào)控植物開花時間的機(jī)制,發(fā)現(xiàn)茉莉酸通過負(fù)向調(diào)控成花素基因FT的表達(dá)延遲植物開花。在這一調(diào)控過程中,AP2類轉(zhuǎn)錄因子TOE1和TOE2與部分JAZ蛋白相互作用形成一個“轉(zhuǎn)錄因子-轉(zhuǎn)錄抑制子”復(fù)合體,該復(fù)合體直接結(jié)合FT的染色質(zhì)而調(diào)控其表達(dá)。正常生長條件下,JAZ蛋白拮抗TOE對FT轉(zhuǎn)錄的抑制作用,使FT的表達(dá)維持在一定水平,植物正常開花。當(dāng)植物受到昆蟲或病原菌侵害時,體內(nèi)活性茉莉酸含量升高,誘導(dǎo) 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(dǎo)致TOE的去抑制化,使得FT的表達(dá)降低,導(dǎo)致開花延遲。值得指出的是,他們發(fā)現(xiàn)的“TOE-JAZ”互作組合特異性地調(diào)控開花時間,而不影響茉莉酸誘導(dǎo)的抗性反應(yīng)。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(jié)實和繁衍后代。該研究結(jié)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(xué)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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