Plant Physiology | 黎家课题组揭示茉莉素抑制油菜素甾醇生物合成及信号通路调控植物顶端弯钩发育的分子机制

双子叶植物的顶端弯钩（apical hook）是植物演化过程中所形成的特殊结构，起着保护茎顶端分生组织的作用，避免分生组织在破土过程中遭受机械损伤。顶端弯钩发育缺陷突变体的出苗率较低，不利于大规模机械化生产。油菜素甾醇（brassinosteroids，BRs）和茉莉素（jasmonates，JAs）是两类重要的植物激素，拟南芥BR生物合成或信号转导缺陷突变体及外源施加茉莉酸甲酯（methyl jasmonate，MeJA）后的野生型均表现为顶端弯钩缺失和子叶张开的表型，说明两类激素在调控顶端弯钩的发育中起相反的作用，然而，BRs和JAs拮抗调控顶端弯钩发育的具体分子机制仍不清楚。

近日，黎家教授课题组在Plant Physiology发表了题为Jasmonates regulate apical hook development by repressing brassinosteroid biosynthesis and signaling的研究论文，揭示了JAs抑制BR信号途径调控植物顶端弯钩发育的分子机制。

本研究首先发现增强BR信号可以抑制MeJA诱导的顶端弯钩缺失，而阻断JA信号却不影响BR缺陷导致的顶端弯钩缺失，说明JAs抑制了BRs调控拟南芥顶端弯钩的发育。进一步的研究发现JAs通过MYC2、MYC3和MYC4抑制BR合成基因DWF4的表达，但DWF4表达量降低且不完全缺失并不是影响顶端弯钩发育的主要原因。随后的研究发现MYC2与BZR1相互作用，竞争性地抑制了BZR1与PIFs的相互作用，进而调控下游一些基因如WAG2的表达来负调控顶端弯钩的发育。

综上所述，JAs抑制BRs调控植物顶端弯钩发育主要是通过抑制BZR1与PIFs的相互作用来实现的。本研究丰富了人们对植物激素调控顶端弯钩发育的认知。

广州大学黎家教授为本文通讯作者，广州大学博士后张晶杰为第一作者。本研究得到国家自然科学基金（32030005，31720103902）的资助。

论文链接：

https://doi.org/10.1093/plphys/kiad399

转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号

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