植物初期发育生长奥秘被揭示

记者24日从中国农科院获悉，该院生物技术研究所研究员黄荣峰带领的科研团队，揭示了植物激素乙烯与环境信号光如何相互作用，共同调控植物下胚轴生长的分子机制，由此揭秘了植物初期发育生长的奥秘。研究成果近日发表在《科学公共图书馆遗传学版》杂志上。

光作为植物生长能源的同时，还参与植物整个生命周期的调控，且植物还会合成激素，来调控自身的生长发育过程。因此，植物形成了一套高效、精细的机制，整合外界环境和内源激素，以适应复杂多变的自然界。之前的科学研究发现，一粒种子在黑暗的土壤中破土萌发，它的下胚轴会伸长生长，而一旦萌发种子的子叶暴露于光下，光将抑制下胚轴伸长生长；而植物激素乙烯，却可以逆转光的这种抑制作用，促进光下幼苗下胚轴生长。然而，乙烯与光相互作用，如何调控这一过程的分子基础却一直没弄清楚。

黄荣峰和他的科研团队揭示了其中的机理。他们首先证明，乙烯促进的下胚轴伸长生长，依赖于光信号的正向调节因子HY5（HY5在植物光形态建成和光诱导基因表达中，起重要的正调控作用）。这一因子的降解，导致了下胚轴的伸长生长。通过进一步研究，科研人员又发现，乙烯通过影响光信号因子E3，连接酶COP1的核质分布，从而逆转光对于植物下胚轴生长的抑制作用。由此，科研人员揭示了植物整合光信号和乙烯信号的途径，进而揭示了调控植物初期生长发育的分子机制，为科学界认识植物外界环境和内源激素相互作用的机制，提供了一种新的调控模型。

据介绍，上述研究由黄荣峰实验室与首都师范大学马力耕实验室、耶鲁大学邓兴旺实验室合作完成；项目得到了国家基金委“植物激素作用的分子机理重大研究计划”以及科技部973重大基础研究项目的资助。