植物油菜素内酯受体BRI1激活新系统：生物刺激素作用机制的高效评估平台

这篇研究创新性地建立了基于裂殖酵母的植物油菜素内酯受体BRI1-BAK1激活检测系统，通过异源表达受体蛋白和构建GFP报告基因（如str3-mNG/wwm3-mNG），实现了对生物刺激素（如动物蛋白水解物E600/HBPAL/AA22）激活能力的定量分析。研究揭示了不同加工方式的生物刺激素通过MAPK通路（如Sty1磷酸化）差异激活BRI1受体，为农业生物制剂的精准开发提供了高通量筛选工具。

　　

条件性表达与膜定位

研究团队在裂殖酵母（S.?pombe）中成功表达了拟南芥Brassinosteroid Insensitive 1（BRI1）和Brassinosteroid-insensitive receptor-Associated Kinase 1（BAK1）受体，分别融合GFP和mCherry标签。通过硫胺素调控的^nmt1启动子诱导表达，Western blot证实双受体共表达效率与单受体相当。共聚焦显微镜显示BRI1-GFP和BAK1-mCherry主要定位于酵母质膜，与植物细胞中的天然定位一致，荧光强度分布分析进一步验证了膜定位特征。

受体激活机制解析

当同时表达BRI1-BAK1并添加油菜素内酯（BL）时，裂殖酵母的MAPK Sty1磷酸化水平显著升高，而单独表达任一受体或未处理组均无此效应。这一现象模拟了植物中BL诱导的BRI1-BAK1异源二聚化及下游信号传导，证实酵母系统能准确反映受体功能。

转录组学与报告系统构建

mRNA-Seq分析鉴定出274个BL依赖性差异表达基因（DEGs），其中核糖体生物合成和氨基酸代谢通路显著富集。通过qPCR验证，选择响应最强的^str3（质膜血红素转运蛋白基因）和^wwm3（WW结构域蛋白基因）启动子，构建mNeon Green（mNG）荧光报告系统。流式细胞术证实，仅当BRI1-BAK1共表达且BL处理时，两种报告基因的荧光信号显著增强，且^wwm3启动子活性更高。

生物刺激素效能评估

测试的三种动物源生物刺激素中，猪皮毛发水解物E600（含6%氮和3%游离氨基酸）激活BRI1-BAK1的能力最强，使^wwm3-mNG表达提升2倍；而高游离氨基酸含量的AA22（22%氨基酸）和碱性水解猪血产物HBPAL活性较低。生长曲线分析显示，E600显著促进酵母增殖，而HBPAL在高浓度下表现毒性。

植物验证与应用前景

番茄（Solanum lycopersicum）生长实验表明，E600处理组的茎叶干重显著增加，与酵母实验结果一致。该研究建立的系统不仅能区分不同加工工艺生物刺激素的活性差异（如E600的肽类成分优势），还可拓展至其他植物受体（如生长素或细胞分裂素受体）的功能研究，为农业生物制剂的靶向开发和机制解析提供创新平台。