中科院遗传发育所李传友研究组揭示番茄避荫反应调控新机制学术资讯

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密植栽培是提高作物单位面积产量的有效途径。但在密植条件下，植株间相互遮荫会诱发植物的避荫反应综合征（shade-avoidance syndrome, SAS），如下胚轴和叶柄的伸长、开花时间的提前、分枝的减少等，这些适应性反应又会对作物产量产生负面影响。因此，阐明植物避荫反应的调控机理，对于培育耐荫、耐密植作物新品种具有重要的指导意义。

bHLH类转录因子PHYTOCHROME INTERACTING FACTORS (PIF) 通过调节生长素等植物激素的合成以及细胞扩展相关基因的表达，在SAS中发挥关键作用。长期以来，人们对PIF调控SAS的研究多集中在PIF蛋白水平的调控机制上，而对PIF介导SAS响应基因表达的转录调控机理研究尚浅。转录中介体 (Mediator) 是进化上高度保守的转录共激活复合物，通过连接通用转录机器和基因特异的转录因子，调控基因的转录。

中国科学院遗传与发育生物学研究所李传友研究组长期致力于研究Mediator在激素信号转导和植物可塑性生长过程中的转录调控机理。近日，该研究组在Plant Physiology上发表了题为Mediator Subunit MED25 Physically Interacts with PHYTOCHROME INTERACTING FACTOR 4PIF4 to Regulate Shade-induced Hypocotyl Elongation in Tomato的研究论文，揭示了转录中介体Mediator调控番茄避荫反应的机制。

该研究发现，番茄PIF4蛋白通过调控生长素合成和信号转导相关基因的表达，在遮荫诱导的下胚轴伸长中起重要作用。在此过程中，Mediator亚基MED25通过与PIF4直接互作，将RNA聚合酶II招募到PIF4靶标启动子区，激活下游基因表达。因此，MED25作为沟通PIF4和RNA聚合酶II通用转录机器之间相互交流的桥梁，调节遮荫诱导的下胚轴伸长。

该工作揭示了番茄Mediator亚基MED25与PIF4互作调控避荫反应的转录调控机理，为人们深入认识植物的避荫反应机制，培育耐荫、耐密植作物新品种提供了理论基础。

李传友研究组博士研究生孙文静和韩鸿宇为该论文共同第一作者，副研究员翟庆哲为通讯作者，李传友研究员为资深作者。该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金委、中国科学院青年创新促进会等项目的资助。

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