北大陈浩东、邓兴旺PNAS发表研究新成果

【字体: 时间:2016年04月28日 来源:生物通

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  光是决定植物发育的关键环境因素。当拟南芥幼苗从土壤里长出的时候,光在去黄化过程中诱导子叶张开和抑制胚轴伸长。这种差异性调控对于植物的生存至关重要,但人们至今还不清楚其中的具体机制。

  

生物通报道:植物各个器官能对环境信号做出差异性的应答,以适应不断变化的环境条件。光是决定植物发育的关键环境因素。当拟南芥幼苗从土壤里长出的时候,光在去黄化过程中诱导子叶张开和抑制胚轴伸长。这种差异性调控对于植物的生存至关重要,但人们至今还不清楚其中的具体机制。

北京大学的研究团队对此进行了深入研究。他们在四月二十六日的美国国家科学院院刊PNAS杂志上发表文章,揭示了光调控不同植物器官发育的关键机制。这篇文章的通讯作者是北京大学生命科学学院的陈浩东(Haodong Chen)副研究员和邓兴旺(Xing Wang Deng)教授。

研究人员对拟南芥子叶和胚轴进行了器官特异性转录组分析,鉴定了受到光调控的32个SAUR(Small Auxin Up RNAs)基因,并将这些SAUR命名为lirSAUR。研究显示,光通过生长素的水平和光敏色素互作因子(PIF)的稳定性,差异性调控子叶和胚轴中的lirSAUR表达。而lirSAUR进一步介导这两种器官的差异性生长。

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。邓兴旺教授的研究团队去年发现,DET1是种子萌发的核心抑制因子。他们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。(更多信息请参见:邓兴旺教授PNAS揭示新信号通路

生长素Auxin是人们鉴定的首个植物激素,也是最重要的植物激素之一。生长素调节着植物生长和发育的方方面面,例如胚胎发育、器官生成、以及植物对环境的应答。这种激素主要通过在组织或器官间不对称分布,来发挥自己的作用。不过人们一直不清楚生长素是否也参与了气孔的发育调控。上海交通大学的研究团队解决了这个问题。他们通过研究证实,生长素能够抑制气孔的发育。(更多信息请参见:上海交大杨洪全教授新发PNAS文章

生长素能与大量控制基因表达的蛋白相互作用,由此施加自己的影响。近年来,人们发现了越来越多这样的蛋白,生长素的信号传导机制也越发复杂起来。华盛顿大学的研究团队对生长素信号网络进行研究,找到了理解整个网络的关键所在。他们发现生长素就像有着正负两面的磁铁,可以相互吸引形成长链。植物通过这些链的长度变化,精密调节不同细胞对生长素的应答。(更多信息请参见:PNAS:找到生长素作用的玄机

作者简介:

陈浩东 副研究员 教育经历:2008 – 2010,博士后,植物分子生物学,北京大学;2003 – 2008,理学博士,生物技术,北京大学;2006-2008作为交换学生在美国耶鲁大学学习两年;1999 – 2003,理学学士,生物技术,北京大学。工作经历:2010 - 至今,副研究员,北京大学

邓兴旺,博士,教授,博士生导师,美国科学院院士,中组部“****”引进高层次人才。曾任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》顶级刊物发表14篇论文,在国际刊物上共发表280余篇研究论文。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“****”,2013年入选美国科学院院士,2014年全职回到北大。

生物通编辑:叶予

生物通推荐原文:Arabidopsis SAURs are critical for differential light regulation of the development of various organs

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