著名学者朱健康Science子刊解析重要植物信号机制

　　

生物通报道  来自中国科学院上海生命科学研究院、美国普渡大学等处的研究人员证实，ABA受体PYL8通过提高MYB77依赖性的生长素反应基因转录，促进了侧根生长。这一研究发现发表在6月3日的《科学信号》(Science Signaling)杂志上。

文章的通讯作者是中科院上海生命科学研究院的朱健康（Jian-Kang Zhu）教授，朱教授是植物抗逆生物学领域世界级领军人物之一，其及其领导的实验室在植物抗旱、抗盐与耐低温方面的研究硕果累累，在国内外享有声誉。是首批“****”入选者，现为美国普渡大学生物化学系和园艺及园林系杰出教授，2010年当选为美国国家科学院院士（延伸阅读：著名学者朱健康教授PNAS发表CRISPR新研究成果 ）。

植物激素脱落酸（Abscisic Acid），简称ABA，是植物中最为重要的激素之一，它在调节植物生长、 发育, 以及植物在应对生物与非生物胁迫的反应等各方面都发挥着非常关键的作用。ABA调控了种子休眠、萌发、植物生长发育及其对干旱、渗透、盐等环境胁迫的抗性反应的许多方面, 因此揭示 ABA 作用及其信号转导是植物生物学的热点研究领域之一。

2009年，PYR1/PYL/RCAR家族蛋白（PYLs）被确认为是定位在细胞质和细胞核中的一类重要ABA受体。它的发现与其结构的鉴定曾入选了当年《科学》（Science）杂志评选的年度科学十大进展。在拟南芥中PYL家族包含14个成员：PYR1和PYLs1~13，其中包括有PYL8。

胁迫条件下，ABA信号会激活SnRK2蛋白激酶在初生根出现后抑制侧根的生长。然而，即便是在持续胁迫的情况下，侧根生长最终仍会从抑制中恢复过来。在这篇文章中研究人员证实，PYL8是ABA抑制后侧根恢复生长的必要条件。PYL8与转录因子MYB77、MYB44及MYB73发生了直接的相互作用。PYL8与MYB77互作促进了MYB77结合到多个生长素反应基因启动子的靶MBSI基序上。

研究人员发现相比野生型幼苗，pyl8突变体幼苗和myb77突变体幼苗的侧根生长对ABA抑制更为敏感。在存在ABA的情况下，pyl8突变体幼苗的侧根生长恢复延迟，而将pyl8突变体幼苗暴露于生长素IAA（3-吲哚乙酸）之下可以挽救这一缺陷。

这些结果表明，PYL8是独立于核心的ABA-SnRK2信号通路，通过提高MYB77及其种内同源物(paralog)：MYB44和MYB73的活性，放大生长素信号促进了侧根生长。

（生物通：何嫱）

作者简介：

朱健康教授

1987年 毕业于中国农业大学土化系
1990年 取得加州大学河畔分校植物学硕士学位
1993年 获得普渡大学植物生理学博士学位
1993－－1996朱健康随后任教于纽约市洛克斐勒大学与阿拉巴马州奥本大学，教授植物生物学
1996年 转赴亚利桑那大学吐桑分校任教，2000年成为该校植物学系教授

现任美国加州大学河滨分校教授，整合基因研究所所长，兼任国际著名学术刊物《Plant Physiology》、《Plant Molecular Biology》副主编。朱健康教授为植物抗逆分子生物学领域世界级领军人物之一，其及其领导的实验室在植物抗旱、耐盐与耐低温方面的研究硕果累累，在国内外享有声誉，已在《Cell》、《Science》《Gene&Development》、《Plant Cell》、PNAS等国际著名学术刊物发表论文190余篇。

生物通推荐原文摘要：

The ABA Receptor PYL8 Promotes Lateral Root Growth by Enhancing MYB77-Dependent Transcription of Auxin-Responsive Genes

The phytohormone abscisic acid (ABA) regulates plant growth, development, and abiotic stress responses. ABA signaling is mediated by a group of receptors known as the PYR1/PYL/RCAR family, which includes the pyrabactin resistance 1–like protein PYL8. Under stress conditions, ABA signaling activates SnRK2 protein kinases to inhibit lateral root growth after emergence from the primary root. However, even in the case of persistent stress, lateral root growth eventually recovers from inhibition. We showed that PYL8 is required for the recovery of lateral root growth, following inhibition by ABA……