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谈一谈湖南大学找到植物生长快慢“调节开关”—新闻—科学网

2023/3/8 8:34:58发布42次查看
谈一谈湖南大学找到植物生长快慢“调节开关”—新闻—科学网
科学讯(记者 成舸 通讯员 李妍蓉)植物究竟是如何根据环境的改变来调节自身生长快慢的?近日,这一天然法则背后的重要开关被湖南大学生物学院于峰课题组找到。研究人员绘制出了存在于植物体内的受体激酶feronia的调控线路图身处逆境,使植物进入休眠模式,暂缓生长,用更多能量来抵抗环境中的不利因素;反之,则开启成长模式。相关成果8月26日以长篇论文形式在线发表于《美国科学院院刊》。論文代写
科学家已经发现,在不利于生长的情况下,植物会产生一种抑制生长的激素脱落酸(aba),俗称休眠素,但对其背后的原理并不十分清楚。近年来,受体激酶feronia作为植物科研界的明星分子,其对植物细胞生长的重要调节作用已引起科研界密切关注,但其内部工作机制却尚未被完全揭开。
于峰小组很早将注意力瞄准feronia。2012年他们发现,在正常生长条件下,feronia可通过小g蛋白信号途径,激活磷酸酶ab12,从而阻碍脱落酸发出抑制生长的信号。进一步研究发现存在与之对应的负反馈机制:在病虫害等逆境条件下,脱落酸的含量升高,抑制磷酸酶ab12,并释放feronia的激酶活性,从而关闭植物的生长开关ralf多肽信号。
于峰小组据此证实,正是feronia介导了脱落酸与ralf多肽信号之间的交叉会话,并最终调节植物在逆境等环境下的生长速率。他们率先提出了上述 会话模型:在正常生长条件下,调控植物生长的ralf多肽信号通过其受体feronia抑制脱落酸信号,从而降低逆境应答反应,使植物加速生长;而在逆境(如盐、温度、病虫害等)条件下,脱落酸含量升高并抑制磷酸酶ab12活性从而上调ralf信号响应,使植物逆境应答增强,生长速率减缓,最终生存能力得到增强。
于峰介绍,研究小组正将这一基础理论发现,转化到对水稻等主要农作物的应用研究中,用以调控水稻的生长,以获得更加质优的大米。
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