刘宏涛研究组发表光多条途径协同调控植物根茎生长发育的综述学术资讯

来源：植物科学最前沿

原标题：中科院分子植物科学卓越创新中心刘宏涛研究组发表光多条途径协同调控植物根茎生长发育的综述

2020年1月 21 日，中国科学院分子植物科学卓越创新中心刘宏涛研究组受邀在Plant Communications上在线发表题为“Coordinated shoot and root response to light signaling in Arabidopsis”的综述论文，系统总结了光通过多条途径协同调控植物根茎的生长发育。

https://www.cell.com/plant-communications/fulltext/S2590-3462(20)30007-9

光对植物生长发育必不可少，不仅为植物光合作用提供能量来源，而且作为重要的环境信号调控植物的生物节律以及光形态建成，包括促进去黄化、子叶张开、调控花青素的积累、下胚轴伸长以及植物开花等。

随着对光信号研究的深入，研究者发现光不仅参与调控地上部分的生长发育，对植物根的生长发育也有极其重要的作用。（1）光通过光受体与E3泛素连接酶COP1 (CONSTITUTIVELY PHOTOMORPHOGENIC 1)相互作用调控转录因子HY5 (ELONGATED HYPOCOTYL 5) 和CO (CONSTANT)等蛋白稳定性来调控下胚轴伸长以及开花时间，同时光通过COP1调控生长素的输出蛋白PIN1(PIN-FORMED 1)的基因表达，以及PIN1/PIN2的极性定位进一步调控生长素的极性运输和根的伸长；（2）光通过调控地上部分HY5的表达和蛋白稳定性调控拟南芥下胚轴的伸长，同时光促进HY5蛋白从茎到根的运输调控碳氮平衡以及生长素的极性分布调控主根和侧根的生长发育；（3）2020年的最新研究发现紫外光UV-B受体UVR8通过与转录因子MYB73/MYB77以UV-B依赖的方式直接相互作用调控生长素信号来调控植物根茎的生长发育，并且研究发现是根中UVR8自主调控UV-B下侧根的生长发育。

光通过直接照射激活地上部分的光信号通路调控地上部分的光形态建成，但光如何激活根中光信号知之尚少。目前的研究发现光可通过调控生长素的极性运输和信号、HY5蛋白移动以及光可穿过一定土层和细胞来调控植物根的生长发育，但光如何直接激活根中光信号仍然有待进一步的研究。

来源：frontiersin 植物科学最前沿

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