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王一
植物的生长发育是一个复杂精密的过程，受到很多激素信号和环境信号的交叉调控。油菜素内酯(BR)和乙烯(ET)作为两种植物激素共同参与调控了很多生物学过程，但关于两者之间的交叉互作目前多是对生物合成层面的研究，关于BR和ET在下游信号转导途径中的相互关系目前并不清楚。
8月27日，山东大学白明义团队在NewPhytologist上在线发表了题为InteractionbetweenBZR1andEIN3mediatessignalingcrosstalkbetweenbrassinosteroidsandethylene的研究论文，揭示了油菜素内酯(BR)和乙烯(ET)信号转导途径的相互联系。该研究发现，乙烯在暗中促进弯钩形成和光下促进下胚轴伸长需要油菜素内脂，而油菜素内脂调控弯钩建成部分依赖于乙烯。
为了探究BR和ET的交叉联系，作者先从双子叶植物的顶端弯钩入手，发现乙烯能促进野生型拟南芥的弯钩建成，但在BR缺失突变体det2-1和BR不敏感突变体bri1-和bzr-h中，乙烯不能再促进弯钩形成，说明乙烯促进弯钩形成需要BR。BR也能促进植物顶端弯钩的发育，但抑制乙烯的合成或乙烯不敏感的突变体，只是减弱了BR对弯钩发育建成的促进效果，说明BR促进弯钩发育只是部分依赖于乙烯。BR和乙烯信号转导中的关键转录因子BZR1和EIN3相互作用，形成复合体共同调控下游弯钩建成基因HLS1和细胞伸长基因PRE1的表达，而且发现BZR1能增强EIN3对HLS1启动子的结合活性。此外，作者发现BR调控顶端弯钩建成依赖于赤霉素，赤霉素通过促进EIN3/EIL1的功能恢复BR缺失突变体的表型。
图:BR、乙烯和赤霉素交叉调控植物生长发育的分子网络
综上所述，在植物体内，BZR1和EIN3相互作用，协同调控基因表达，在暗中促进顶端弯钩的发育，在光下协同促进细胞伸长。DELLA蛋白与BZR1和EIN3互作抑制其转录活性，赤霉素通过降解DELLAs恢复BZR1和EIN3的活性。BR促进GA合成和DELLAs降解，促进BZR1和EIN3的功能。该研究揭示了BR、乙烯和赤霉素协同调控植物生长发育的分子机制，进一步丰富和完善了植物激素交叉互做的分子调控网络，为利用激素调控植物发育、进行作物改良提供了理论指导和技术支持。
山东大学的博士生研究生赵娜为该文章的第一作者，白明义教授为该文章的通讯作者。南方科技大学郭红卫教授和王益川博士参与了该项研究工作。该研究受国家自然科学基金、山东省重大基础研究项目和山东大学青年交叉创新群体项目的资助。
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