本報訊(記者黃辛)中科院上海生命科學研究院植物生理生態(tài)研究所黃繼榮課題組,通過解析赤霉素信號轉導途徑中關鍵因子DELLA蛋白調控花青素合成的分子機理,揭示了植物通過調控次生代謝產物合成適應環(huán)境變化的新機制。相關成果日前發(fā)表于《分子植物》。
大量的研究表明,植物抵御環(huán)境脅迫的強大武器是產生種類豐富的次生代謝產物。花青素不但有助于植物抵御紫外線輻射、強光、低溫、營養(yǎng)缺乏等逆境脅迫,而且在植物與昆蟲互作的過程中發(fā)揮著重要作用。因此,花青素的積累被認為是一種可視化的分子標記,用來判斷植物在生長過程中是否遇到不良環(huán)境。然而,不良環(huán)境調控花青素合成的分子機理迄今并不十分清楚。
赤霉素(GA)是促進植物生長的重要激素,受赤霉素信號傳導途徑關鍵因子DELLA蛋白的負調控。逆境條件下,赤霉素含量降低,DELLA蛋白積累,導致植物生長遲緩與矮小及花青素含量增加,幫助植物在逆境下生存。
研究者發(fā)現,DELLA蛋白在低溫、低氮和低磷等環(huán)境脅迫下大量積累,通過與花青素合成負調控因子的相互結合,從而解除它們對花青素合成轉錄復合體形成的抑制,進而啟動花青素合成基因的表達、促進花青素的合成。