Plant Physiology | 南京农业大学研究团队揭示非典型bHLH转录因子拮抗调控水稻油菜素甾醇信号的新途径

以下文章来源于植物生理PlantPhysiol ，作者PP

非典型bHLH（又称HLH）转录因子（atypical bHLH transcription factor）因其蛋白缺乏basic序列而不能直接结合DNA，但保留的HLH基序仍具有蛋白二聚化能力，因此是一类重要的转录调控蛋白。非典型bHLH转录因子参与油菜素甾醇信号过程，依照其生理功能的不同，又进一步分为正调控HLH（如AtPRE）和负调控HLH（如AtIBH1）两种类型。到目前为止，非典型bHLH转录因子如何调控水稻油菜素甾醇信号还缺乏系统的研究。

近日，南京农业大学农学院植物激素团队在Plant Physiology在线发表了题为“Rice ILI atypical bHLH transcription factors antagonize OsbHLH157/OsbHLH158 during brassinosteroid signaling”的研究论文，揭示了水稻ILI-OsbHLH157/ OsbHLH158模块拮抗调控油菜素甾醇信号的新机制。

该研究首先对ILI非典型bHLH转录因子进行了系统的生物信息学分析，其亚家族由ILI1/OsbHLH154、ILI2、ILI3/OsbHLH153、ILI4/OsBU1/OsbHLH172、ILI5/OsBUL1/OsbHLH170、ILI6、ILI7/OsbHLH173和ILI8/OsbHLH174等八个成员组成。遗传学分析显示ILIs以非均等功能冗余的方式调控水稻生长发育，特别值得注意的是ili3/4/5/8和ili1/3/4/7/8等多突变体表现出极度矮化、叶片直立和完全不育等严重BR缺陷表型，这表明ILIs是水稻油菜素甾醇信号不可或缺的核心组分。进一步生理生化研究显示ILIs与OsbHLH157和OsbHLH158直接互作。OsbHLH157/OsbHLH158是水稻BR信号重要负调控因子，osbhlh157 osbhlh158双突变体叶夹角和籽粒增大，OsbHLH157/OsbHLH158过量表达转基因植株则具有明显的叶片直立和植株矮化等BR缺陷特征。虽然同为非典型bHLH转录因子，ILIs与OsbHLH157/OsbHLH158在水稻生长发育、BR响应以及基因表达等诸多方面表现出相反的效应，它们通过这种彼此拮抗来维持水稻油菜素甾醇信号的平衡。

南京农业大学博士研究生刘明乾，鲁明闽和已毕业专硕赵梓薇为论文共同第一作者，南京农业大学农学院青年教师占华东为论文通讯作者。该研究得到国家自然科学基金、江苏省自然科学基金以及转基因重大专项等项目的资助。

论文链接：

https://doi.org/10.1093/plphys/kiad635

转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号

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