《Developmental Cell》雜志在線發(fā)表了我所劉宏濤課題組題為“UVR8 interacts with BES1 and BIM1 to regulate transcription and photomorphogenesis in Arabidopsis”的研究論文，本文揭示了紫外光UV-B與內(nèi)源油菜素甾醇信號(hào)協(xié)同調(diào)控生長(zhǎng)的新機(jī)制。
紫外光UVB可以作為信號(hào)調(diào)控植物發(fā)育，如調(diào)控光形態(tài)建成（抑制植物伸長(zhǎng)、促進(jìn)子葉張開(kāi)以利于光合作用，促進(jìn)類(lèi)黃酮和花青素積累以防曬抗逆等）。光形態(tài)建成是植物幼苗出土后由黑暗環(huán)境轉(zhuǎn)入光照條件下的必經(jīng)發(fā)育過(guò)程。正常的 UV-B 光形態(tài)建成不僅促進(jìn)植物生物量的增加，也能夠增強(qiáng)植物抵御 UV-B 損傷與病蟲(chóng)害侵襲的能力。UVR8 (UV RESISTANCE LOUCS 8)是植物中紫外光UVB受體，直到2011年才被報(bào)道，具體信號(hào)傳遞機(jī)制并不清楚，因此其信號(hào)傳遞機(jī)制研究不僅具有重要理論意義，還將為作物育種提供理論依據(jù)。
劉宏濤研究組的研究發(fā)現(xiàn)，UVR8能夠直接結(jié)合油菜素甾醇（BR）信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子BIM1、BES1，它們以不依賴(lài)于紫外光UV-B的形式結(jié)合，但UV-B照射后，細(xì)胞核中UVR8-BES1蛋白復(fù)合體量增加，表明UV-B照射激活UVR8促使其形成單體并在細(xì)胞核中富集，進(jìn)而和細(xì)胞核定位的BES1結(jié)合。uvr8突變體表現(xiàn)出對(duì)BR更敏感，表明UV-B通過(guò)抑制植物內(nèi)源激素油菜素甾醇促進(jìn)的生長(zhǎng)而實(shí)現(xiàn)對(duì)伸長(zhǎng)的抑制。全基因組表達(dá)分析結(jié)果顯示BES1和UVB共同調(diào)控大量基因表達(dá)，包括細(xì)胞伸長(zhǎng)相關(guān)基因。UVR8蛋白直接結(jié)合被BR激活的、具有DNA結(jié)合能力的非磷酸化BES1，并抑制其DNA結(jié)合活性。UV-B激活的、定位于細(xì)胞核的UVR8能夠通過(guò)抑制BES1/BIM1結(jié)合DNA的能力而直接抑制下游生長(zhǎng)相關(guān)基因表達(dá)，從而抑制伸長(zhǎng)及光形態(tài)建成。這些結(jié)果說(shuō)明UV-B促進(jìn)的、BR依賴(lài)的UVR8-BES1/BIM1結(jié)合是光受體UVR8信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的早期機(jī)制，也是外源光信號(hào)和內(nèi)源油菜素甾醇信號(hào)協(xié)同調(diào)控植物發(fā)育的整合點(diǎn)。
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