福建农林大学Cell新综述文章

　　作为无法移动的生物，植物能够对来自内部和环境中各种各样的信号做出响应，这种能力对于它们的生存和适应至关重要。植物需借助高度结构化的细胞内网络来整合这些信号以确保协调的细胞反应，此外激素和肽类在时空上发挥作用协调了局部的细胞分裂并远距离调控了生长和生理。此外，信号互作和信号输出也会随发育而发生显著的变化。

　　在3月10日的《细胞》（Cell）上，福建农林大学的研究人员发表了一篇题为“Information Integration and Communication in Plant Growth Regulation”的综述文章，探讨了当前对于控制植物生长的细胞内及细胞外集成信号网络的认识。

　　这篇论文的通讯作者是福建农林大学的国家千人计划专家王志勇（Zhi-Yong Wang）教授。王教授是植物激素油菜素内酯（BR）信号转导过程和机理的研究的权威之一。已在国际三大顶级杂志Nature、Science、Cell上发表了多篇重要论文。

　　2007年王志勇教授提出磷酸化BR转录因子的有效抑制需要14-3-3蛋白的结合，从而证明了BR对于基因表达和职务生长的调控需要复合性机制。这一研究成果公布在Developmental Cell杂志上（王志勇教授最新文章解析重要激素调控机制 ）。2008年，其领导研究人员利用蛋白质组学方法发现了类固醇信号传导链中的关键环节，从而加深了对于植物激素如何激活基因的理解，这不仅可能提高产量，而且还可能打开类固醇如何调控植物和动物细胞生长的新思路。这一研究成果公布Science杂志上（王志勇教授《科学》解析信号传导关键环节）。2012年，王志勇教授实验室在Nature Cell Biology杂志上连发两篇文章，揭示了植物应对光和热环境改变的激素效应的关键因素（王志勇教授连发两篇Nature子刊，解析植物激素指挥系统 ）。

　　在最新的Cell综述文章中，作者们写道细胞间的通讯对于多细胞生物的生存至关重要，生长和发育都需要在细胞间协调细胞的增殖和分化。生物体要生存 还必须正确地响应广泛的环境信号，这样的适应性反应要求细胞内的信号传导及信息从接收信号的细胞流向机体其他的部位。在动物体内，细胞间的通讯史由激素和 神经系统所推动。植物没有神经系统，主要依赖于激素和分泌的小分子肽进行通讯。此外，植物是无法移动的，必须通过改变生长、发育和代谢来适应环境。因此， 植物进化出了强大的细胞内信息加工系统和复杂的细胞间信号传导网络。

　　至少有9类植物激素得到了广泛地研究。植物生长素（Auxin）、细胞分裂素（cytokinin）、油菜素类固醇 （brassinosteroid ,BR）、赤霉素（gibberellin ,GA)和独角金内酯（strigolactone ,SL）在正常生长和发育中起至关重要的作用。脱落酸（Abscisic acid,ABA）和乙烯介导了响应非生物胁迫。茉莉酸（Jasmonic acid,JA）是对食草动物伤害做出防御反应和花药发育的必要条件，而水杨酸（salicylic acid ,SA）则激活了对病原体感染的免疫反应。此外，许多分泌肽被证实作为移动信号发挥激素样功能。

　　尽管不同的激素在促进生长或应激反应中发挥主导作用，但每种激素都影响了广泛的发育和生理过程，每个发育过程都是由多种激素共同调控。植物发育也对 许多环境因素，例如光、温度、病原体和食草动物高度敏感。大量研究阐明了传导这些信号的分子信号通路，并揭示出了这些信号通路之间的许多联系。此外，近期 的一些研究揭示了控制植物茎中细胞延伸，及茎与根之间的不同信号输出和激素互作的一个中心生长控制模块。这些研究阐明了一些重要的问题：细胞是如何将复杂 信号处理成协调的反应和生长决定的，激素如何诱导细胞类型特异性反应，在不同的发育环境中重连激素信号传导及串扰的机制。

　　作者们在这篇综述文章中，概述了将多个信号整合成细胞决定的一些细胞内回路，以及局部和整体编程发育的一些细胞间信号回路。他们还论及了一些植物激素和肽信号，以及它们与调控茎与根生长的环境信号之间的互作。