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来源：BioArt植物
原标题：Plant Physiol：质体反向信号调节生长素和乙烯信号通路，调控植物生长发育
叶绿体向细胞核反馈的信号称为质体反向信号（plastid retrograde signaling）。MEcPP（methylerythritol cyclodiphosphate）是质体中的一种代谢产物，介导质体反向信号。MEcPP调控光形态建成，但其具体的分子机制并不是很清楚。
近日，美国Katayoon Dehesh团队在Plant Physiology在线发表了一篇题为Retrograde induction of phyB orchestrates ethylene-auxin hierarchy to regulate growth 的研究论文，揭示了拟南芥质体代谢产物MEcPP调控光形态建成的分子机制。
拟南芥ceh1突变体中积累大量的MEcPP，具有较高的SA含量，表现为矮化表型。该团队前期通过筛选ceh1抑制子，发现红光受体phyB（phytochrome B）是MEcPP质体反向信号通路中的一个重要的因子【1】。在此基础上，该研究通过检测不同单色光条件下ceh1突变体下胚轴长度，发现黑暗和远红光条件下，ceh1突变体具有与WT相似的下胚轴长度；蓝光和红光条件下，ceh1突变体表现为短的下胚轴表型。遗传分析发现，红光条件下ceh1突变体短的下胚轴表型依赖于phyB。PIFs是一类bHLH（basic helix-loop-helix）转录因子，是phyB下游重要的光形态建成负调控因子，RT-qPCR分析发现红光条件下，ceh1突变体中PIF4和PIF5转录水平显著低于WT。遗传分析发现，PIF4和PIF5介导红光条件下MEcPP引起的下胚轴伸长抑制。
转录组分析发现，红光条件下，ceh1突变体中生长素合成基因（YUC3和YUC8）和生长素响应基因（IAA6和IAA19）表达水平显著低于WT。激素水平检测发现，红光条件下，ceh1突变体中生长素含量显著低于WT，但ABA和JA含量与WT差异不显著。进一步研究发现ceh1突变体中生长素的极性运输也受到了抑制。这些结果表明MEcPP质体反向信号特异通过生长素信号通路调控植物生长发育。此外，转录组分析还发现，红光条件下ceh1突变体中乙烯合成基因（ACSs）表达水平也显著低于WT，说明MEcPP质体反向信号还通过乙烯信号通路调控植物生长发育。进一步通过遗传分析发现，乙烯调控下胚轴伸长生长依赖于生长素信号通路。
Schematic model depicting MEcPP as the integrator of growth regulating pathways
综上所述，该研究发现质体代谢物MEcPP通过phyB依赖的路径协同调控生长素和乙烯信号通路调控调控植物生长发育。
参考文献：[1] Jiang, J., Zeng, L., Ke, H., De La Cruz, B., and Dehesh, K. (2019). Orthogonal regulation of phytochrome B abundance by stress-specific plastidial retrograde signaling metabolite. Nature communications 10, 2904.原文链接：
https://doi.org/10.1104/pp.20.00090
来源：bioartplants BioArt植物
原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU3ODY3MDM0NA==&mid=2247495458&idx=2&sn=5ccc0673f3eab6f04e732401f5e4a894&chksm=fd737545ca04fc5369a0afda327ad536a27128fb55504c543e0a177290733def90a226affdd1#rd
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