研究揭示光溫信號整合機制

　　對于植物而言，光照與溫度是兩個非常重要的環境因子。植物能精確感知光照的波長、強度、周期等參數，并依據其變化動態調整自身的生長發育。同樣，非脅迫的環境高溫也調節植物的形態建成和開花等生長發育進程。近年來的研究發現，植物對光照和溫度的響應存在偶聯關系，但只找到了少數蛋白質在兩者信號整合中發揮作用。因此，尋找光-溫信號的新組分并構建和完善其信號調控網絡，對解析植物對光-溫環境的響應與適應機制具有重要的科學意義，在農業生產中也具有潛在的應用價值。

　　中國科學院植物研究所林榮呈研究組長期開展光信號轉導與葉綠體發育的相關研究工作，近年來致力于挖掘和研究光信號轉導的新因子。研究人員前期研究克隆了擬南芥EPP1基因，該基因編碼的染色質重塑因子PKL能通過與多種不同轉錄因子互作抑制光形態建成及調控溫度形態建成。近日，研究人員在前期工作基礎上，克隆出EPP2基因。該基因編碼一個轉錄輔助因子SEUSS（SEU）。研究發現，EPP2/SEU能夠響應紅光、遠紅光和藍光等光信號，是植物光形態建成的負向調控因子；同時，EPP2/SEU能調控對環境高溫（28°C）的生理反應，是溫度形態建成的正向調控因子。進一步研究發現，SEU全長蛋白具有轉錄抑制活性，但因其C端具有很強的激活能力，不僅能與光-溫信號的關鍵轉錄因子PIF4直接相互作用，也可以結合到多個參與生長素合成及信號轉導基因的啟動子上并激活其表達；SEU結合下游基因不依賴于PIF4，而PIF4激活相關基因的表達則依賴于SEU；SEU的突變能夠導致生長素含量顯著下降，表明其通過調控生長素的合成而影響形態建成。

　　該研究發現了光信號與溫度信號整合的新因子SEU，揭示了SEU通過與PIF4互作形成轉錄調控復合物，對生長素合成與信號相關的靶基因進行調節，從而改變植物體生長素的含量和信號過程，實現對生長發育的調控，使植物更好地適應光-溫環境。

　　該成果于5月4日在線發表于國際學術期刊Molecular Plant。林榮呈研究組助理研究員淮俊玲和博士研究生張鑫裕為共同第一作者，林榮呈為通訊作者。該研究得到了農業部、科技部和基金委等項目的資助。