远红光调控黄瓜幼苗节间伸长的多组学分析：赤霉素(GA)介导的细胞壁重塑与激素信号转导机制

来自中国的研究人员通过生理生化、转录组学和蛋白质组学联合分析，揭示了赤霉素(GA)参与远红光(FR)诱导黄瓜('中农26号')节间伸长的分子机制。研究发现FR和GA通过调控水通道蛋白(aquaporins)、扩展蛋白(expansins)、细胞壁生物合成及激素代谢相关基因/蛋白表达，显著促进节间伸长，而GA合成抑制剂(PAC)可抑制该效应。该研究为设施栽培中光环境调控作物株型提供理论依据。

　　

这项研究犹如打开植物生长的"光控开关"，科学家们通过多组学联用技术解码了远红光(FR)与赤霉素(GA)这对"黄金搭档"如何协同促进黄瓜('中农26号')幼苗节间伸长的奥秘。实验显示，FR光照和GA处理就像给植物施了"增高魔法"，而GA合成抑制剂(PAC)则扮演了"刹车"角色。精妙的激素检测发现，FR和GA能降低脱落酸(ABA)、生长素(IAA)、细胞分裂素(CTK)和茉莉酸(JA)这些"生长调控因子"的含量。

生物信息学分析揭示，在FR(白光+FR)和WLG(白光+GA)组，以及FRP(FR+PAC)和WL(白光)组中，共差异表达基因(Co-DEGs)和共差异蛋白(Co-DEPs)展现出惊人相似的表达模式，暗示FR和GA可能通过相同的"分子开关"调控生长。这些关键分子主要活跃在三大"施工工地"：细胞壁生物合成与修饰车间（特别是木质素合成）、激素代谢工厂和信号转导网络。

研究最终绘制出FR光诱导节间伸长的"分子施工图"：GA作为核心"工程总监"，通过指挥水通道蛋白(如PIPs)、扩展蛋白(如EXPs)等"建筑工人"，调控细胞壁松弛和膨压维持；同时协调激素信号"通讯系统"，最终实现节间的快速伸长。这项发现不仅解开设施农业中"徒长苗"现象的分子谜题，更为精准调控作物株型提供了新的"光激素协同"策略。