欧洲另类一二三四区_CO蛋白參與茉莉酸激素信號晝夜節律性調控----中國科學(xué)院西雙版納熱帶植物園

　　CO（CONSTANS）轉錄因子是植物光周期和生物鐘信號途徑調控開(kāi)花過(guò)程的關(guān)鍵決定因子之一，是植物學(xué)家長(cháng)期以來(lái)關(guān)注和研究的“明星”蛋白。在長(cháng)日照條件下，CO能直接激活FT基因的表達，從而促進(jìn)植物開(kāi)花過(guò)程。有趣的是，CO基因除了在幼葉微管組織中表達誘導開(kāi)花，還可以在幼葉的葉肉細胞以及根部強烈表達。但是，幼葉的葉肉細胞以及根部表達的CO具有什么重要生物學(xué)功能呢？到目前為止，尚未見(jiàn)相關(guān)研究報道。

　　中國科學(xué)院西雙版納熱帶植物園科研人員近期研究發(fā)現，擬南芥幼苗中CO基因的表達以及蛋白合成均響應植物激素茉莉酸（Jasmonate）。基因功能分析表明，在長(cháng)日照環(huán)境下，CO蛋白負調控茉莉酸信號轉導過(guò)程。co功能缺失突變體相較于野生型對茉莉酸的敏感性顯著(zhù)增強，表現為主根生長(cháng)抑制更明顯及花青素含量增加等；相反，CO高表達轉基因植物對茉莉酸的敏感性降低。與表型相一致的是，CO蛋白能抑制某些茉莉酸信號通路下游響應基因的表達，且參與調控茉莉酸信號的晝夜節律性。

　　進(jìn)一步分子機理研究表明，CO能與茉莉酸信號途徑關(guān)鍵抑制子JAZ蛋白相互作用形成復合體。遺傳學(xué)分析發(fā)現，CO調控茉莉酸反應依賴(lài)于COI1受體，且拮抗MYC2轉錄因子的生物學(xué)功能。此外，CO還能與bHLH轉錄因子家族IIId亞族成員bHLH3和bHLH17相互作用。CO促進(jìn)bHLH17轉錄因子的DNA結合能力以及轉錄調節功能；相反，JAZ蛋白抑制CO和bHLH17的轉錄功能，且能競爭性抑制CO和bHLH17之間的相互作用。

　　綜上所述，該研究不僅發(fā)現了CO蛋白除調控開(kāi)花以外新的重要生物學(xué)功能，還在分子水平解析了CO與JAZ及bHLH17 等蛋白互作調控茉莉酸反應的遺傳機理。這對于人們深入理解茉莉酸信號轉導網(wǎng)絡(luò )和植物環(huán)境適應性的調控機理均具有重要科學(xué)意義。相關(guān)研究結果以CO interacts with JAZ repressors and bHLH subgroup IIId factors to negatively regulate jasmonate signaling in Arabidopsis seedlings為題在植物學(xué)經(jīng)典主流期刊The Plant Cell上在線(xiàn)發(fā)表。韓笑副研究員和奎夢(mèng)漪在讀博士生為該文共同第一作者，胡彥如研究員為通訊作者。

　　此外，為了進(jìn)一步深入理解茉莉酸激素信號轉導機理，該團隊近期受邀綜述了茉莉酸調控植物主根和根毛發(fā)育方面的科學(xué)發(fā)現，并就未來(lái)需要重點(diǎn)研究的科學(xué)問(wèn)題進(jìn)行了梳理和展望。例如，特殊生境條件下的茉莉酸信號是如何精確傳遞的？該文以Jasmonate-regulatedroot growth inhibition and root hair elongation為題發(fā)表于植物學(xué)主流期刊Journal of Experimental Botany。　　