中科院李传友研究组在番茄避荫反应调控机制方面取得新进展

密植栽培是提高作物单位面积产量的有效途径。但在密植条件下，植株间相互遮荫会诱发植物的避荫反应综合征（shade-avoidance syndrome，SAS），如下胚轴和叶柄的伸长、开花时间的提前、分枝的减少等，这些适应性反应又会对作物产量产生负面影响。因此，阐明植物避荫反应的调控机理，对于培育耐荫、耐密植作物新品种具有重要的指导意义。

bHLH类转录因子PHYTOCHROME INTERACTING FACTORS(PIF)通过调节生长素等植物激素的合成以及细胞扩展相关基因的表达，在SAS中发挥关键作用。长期以来，人们对PIF调控SAS的研究多集中在PIF蛋白水平的调控机制上，而对PIF介导SAS响应基因表达的转录调控机理研究尚浅。转录中介体(Mediator)是进化上高度保守的转录共激活复合物，通过连接通用转录机器和基因特异的转录因子，调控基因的转录。

中国科学院遗传与发育生物学研究所李传友研究组长期致力于研究Mediator在激素信号转导和植物可塑性生长过程中的转录调控机理。

在本研究中，他们发现番茄PIF4蛋白通过调控生长素合成和信号转导相关基因的表达，在遮荫诱导的下胚轴伸长中起重要作用。在此过程中，Mediator亚基MED25通过与PIF4直接互作，将RNA聚合酶II招募到PIF4靶标启动子区，激活下游基因表达。因此，MED25作为沟通PIF4和RNA聚合酶II通用转录机器之间相互交流的桥梁，调节遮荫诱导的下胚轴伸长。

这项工作揭示了番茄Mediator亚基MED25与PIF4互作调控避荫反应的转录调控机理，为人们深入认识植物的避荫反应机制，培育耐荫、耐密植作物新品种提供了理论基础。相关研究结果于2020年9月16日在线发表在Plant Physiology(DOI:10.1104/pp.20.00587)。李传友研究组博士研究生孙文静和韩鸿宇为该论文共同第一作者，副研究员翟庆哲为通讯作者，李传友研究员为资深作者。该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金委、中国科学院青年创新促进会等项目的资助。