邓兴旺教授PNAS揭示新信号通路

　　

生物通报道：生物如何应对环境改变，这是一个令人着迷的基础生物学问题。光既是植物生长的能量源，也是决定植物发育的关键环境线索（比如种子萌发）。解析种子萌发背后的具体机制，有助于理解植物发育的基本原则和提高作物的产量。

北京大学研究团队在美国国家科学院院刊PNAS杂志上发表文章指出，DET1是种子萌发的核心抑制因子。种子使用多级调控回路准确灵敏地介导光调控的萌发。这篇文章的通讯作者是北京大学生命科学学院的邓兴旺教授和钟上威博士。（延伸阅读：邓兴旺、黄晓华教授发表PNAS新成果）

种子是陆生开花植物采用的关键繁殖策略。种子准确应答光照的能力，对于植物生存是至关重要的。不过，人们还不了解这其中的机制。这项研究揭示了拟南芥种子的关键前馈环路（triple feed-forward loop），该环路能在黑暗条件下彻底阻止种子萌发，在不同光照条件下精确起始种子萌发。

研究人员深入研究了光诱导的种子萌发，发现进化保守的DET1蛋白是这一过程的核心抑制因子。遗传学分析表明，DET1在HFR1和PIF1的上游起作用，HFR1和PIF1分别是种子萌发的关键正转录调控子和负转录调控子。进一步研究显示，DET1和COP10靶标HFR1使其降解。在另一方面，DET1和COP10直接与PIF1互作，促进该蛋白的稳定性。

计算机建模表明，phyB–DET1–HFR1–PIF1和phyB–DET1–Protease–PIF1是新的信号通路，独立于此前鉴定的phyB-PIF1通路。这两个新通路分别介导对光照的快速应答和延时应答。这个模型得到了实验的验证，说明它捕捉到了拟南芥种子萌发的真实网络。

邓兴旺，博士，教授，博士生导师，现任北京大学-耶鲁大学植物分子遗传及农业生物技术联合中心主任，中组部“****”引进高层次人才，耶鲁大学冠名终身教授（Daniel C. Eaton Professor）。1989年于美国加州大学伯克利分校获得博士学位，1992年开始在美国耶鲁大学建立实验室，为助理教授，1995年成为副教授，2001年成为终身正教授。领导的研究团队在《细胞》、《科学》、《自然》等国际最有影响的刊物上发表200多篇研究论文。2003年成为国际植物分子生物学会Kumho奖的唯一获奖者。2000年起担任北京大学-耶鲁大学植物分子遗传及农业生物技术联合中心主任，2010年入选“****”，工作重心转移到北大。

 

生物通编辑：叶予

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