​北京大学邓兴旺院士团队与南京农业大学许冬清教授团队合作研究揭示拟南芥光形态建成的重要分子机理

太阳光不仅是植物赖以生存的能量来源，也是调控植物生长发育的关键环境信号。幼苗的形态建成是光控生长发育中的核心生物学事件，对幼苗的存活至关重要。土壤覆盖下的种子萌发后，会进行暗形态建成，其子叶闭合、下胚轴快速伸长，以使自身尽快破土而出、接触阳光。见光后，幼苗则转为光形态建成，其下胚轴的伸长生长会受到抑制，子叶则打开、变绿，从而起始光合作用。抑制和去抑制作用分别是植物关闭和激活光信号通路的重要手段，而E3泛素连接酶COP1和转录因子家族PIFs则是抑制光信号转导的两类关键因子，二者的基因表达、蛋白稳定性及生化活性等皆受到光信号的精妙调控。

近期， JIPB在线发表了北京大学邓兴旺院士团队与南京农业大学许冬清教授团队合作的题为“COP1 SUPPRESSOR 6 represses the PIF4 and PIF5 action to promote light-inhibited hypocotyl growth”研究论文（https://doi.org/10.1111/jipb.13350）。该研究鉴定了一个新型转录调节子CSU6。CSU6通过抑制PIF4和PIF5的基因表达及生化活性，从而促进光形态建成。

研究表明CSU6是COP1的遗传抑制子，其在光下抑制下胚轴伸长、促进光形态建成。利用图位克隆技术成功定位了CSU6基因，该基因编码一个C2H2类型锌指蛋白。转录组学分析表明CSU6调控了拟南芥1144个基因的表达，其中PIF4/5的表达水平在csu6突变体中显著上升。进一步研究发现CSU6能够与PIF4/5的启动子结合，并在上午时间抑制PIF4/5的表达。有趣的是CSU6蛋白还能够与PIF4/5直接互作，CSU6通过这种蛋白-蛋白互作来抑制PIF4/5的转录激活活性。综上，在光下CSU6通过抑制PIF4/5的基因表达以及转录激活活性来严格限制PIF4/5的转录调控功能，从而抑制下胚轴伸长，促进光形态建成。

南科大高级研究学者蓝虹霞、研究助理教授衡月芹及李健为论文的共同第一作者。北京大学现代农学院邓兴旺院士和南京农业大学农学院许冬清教授为本文的共同通讯作者。研究得到了国家自然科学基金委、北大-清华生命科学联合中心、南方科技大学以及南京农业大学高层次引进人才启动经费等的资助。

转自：“植物科学最前沿”微信公众号

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