发布时间:2023-11-20 10:46 原文链接: Cell:我国研究团队发现植物激素信号转导机制

  水稻在种植过程中,经常因为天气等外部因素发生倒伏,严重影响产量甚至可能造成绝收。这一不利情况能否避免?11月19日,记者从福建农林大学获悉,该校研究团队在全球率先发现了生长素的胞外新受体,调控植物生长发育的分子机制,攻克了“植物细胞如何直接感知胞外生长素信号”这一科学难题。此举有望通过减弱生长素的作用,在不影响结实率的情况下,提高水稻的抗倒伏能力。相关研究成果于11月17日发表在国际期刊《细胞》上。

  据了解,生长素是植物中最早发现也是最核心的激素,因其促进生长而被命名。近百年的研究证实,生长素参与调控植物几乎所有的生长发育过程,如胚胎发育、组织分化、器官发生等。作为一种天然的小分子化合物,生长素复杂多样的生物学功能是如何实现的?植物细胞是否直接感知并传递胞外生长素信号,一直是生长素研究领域关注和争论的焦点。

  此次研究发现了两个新的生长素结合蛋白。这两个蛋白定位在细胞膜和细胞壁的间隙中,当生长素出现的时候,可以诱导该生长素结合蛋白和细胞膜上的TMK蛋白激酶形成复合体,然后该共受体复合体可以激活一系列细胞内相关蛋白,从而将细胞外的生长素信号传递到细胞内部,最终调节植物细胞形态建成,如下胚轴快速生长、叶片发育、根的向重力性和结实率等生长发育过程。

  “本研究的发现为利用合成生物学技术,针对植物生长素调控网络进行工程化改造,创制高产、优质农作物提供了新路径。”福建农林大学于永强博士说,通过这一技术能精准地调节植物对生长素的响应,实现更高的产量和更好的品质,将为解决全球范围内粮食安全问题作出重要贡献。

  据介绍,这是福建农林大学继徐通达团队2019年、杨贞标团队2021年分别在《自然》上解析生长素-TMK信号途径后,该校在原创性科技创新成果上再次取得的重要进展,奠定了该校在生长素基础研究领域的国际学术地位。

相关文章

Cell:我国研究团队发现植物激素信号转导机制

水稻在种植过程中,经常因为天气等外部因素发生倒伏,严重影响产量甚至可能造成绝收。这一不利情况能否避免?11月19日,记者从福建农林大学获悉,该校研究团队在全球率先发现了生长素的胞外新受体,调控植物生长......

Cell:我国研究团队发现植物激素信号转导机制

水稻在种植过程中,经常因为天气等外部因素发生倒伏,严重影响产量甚至可能造成绝收。这一不利情况能否避免?11月19日,记者从福建农林大学获悉,该校研究团队在全球率先发现了生长素的胞外新受体,调控植物生长......

科学家揭示康乃馨鲜切花采后保鲜机制

记者从华中农业大学获悉,该校园艺林学学院张帆教授团队通过组学和分子生物学实验发掘并鉴定到一批参与乙烯诱导康乃馨鲜切花采后衰老过程的候选基因,深入解析了部分候选基因的功能,拓展了人们对乙烯调控康乃馨鲜切......

科学家建立草莓果实信号转导研究新方法

果实发育和成熟调控是园艺学科的热点和重点问题之一。多年来,人们围绕果实发育和成熟机理开展了大量研究。然而,这些研究大多集中于果实成熟调控的生理、生化基础。近年来,果实发育和成熟的分子基础研究也取得了令......

微生物所揭示红光调控植物抗虫媒病毒新机制

病害三角(diseasetriangle)是描述疾病流行规律的理论,该理论指出“病害三要素”为致病病原生物、易感宿主和适合的环境条件,三者相互作用才能引起侵染性病害。大部分已知的植物病毒由媒介昆虫传播......

研究人员在植物激素茉莉酸的信号传导机理研究获进展

茉莉酸(Jasmonate,JA)激素是植物体内一类非常重要的脂类生长调节物质,参与调控植物某些重要的生长发育过程以及对环境因子的响应,如叶片表皮毛的起始、花青素的积累及抗冻害反应等。根毛是根表皮细胞......

ThePlantCell:茉莉酸信号转录调控机理研究取得进展

作为一种重要的植物激素,茉莉酸不仅调控植物对于机械损伤、昆虫取食和腐生型病原菌侵害的防御反应,还参与调控诸多生长发育过程。basicHelix-Loop-Helix(bHLH)类型转录因子MYC2是茉......

科学家攻克G蛋白偶联受体信号转导重大科学难题

中科院上海药物研究所研究员徐华强领衔的交叉团队,利用冷冻电镜技术成功解析视紫红质与抑制型G蛋白(Gi)复合物的近原子分辨率结构,攻克了细胞信号转导领域的重大科学难题。6月14日,相关研究成果在线发表于......

我国揭示细胞分裂素调控星油藤花性别分化的基因表达

花性别分化是植物生殖器官分化发育的重要方面,也是影响植物果实和种子产量的主要因素之一,这一重要的生物学过程是受遗传因子和外源环境因素共同调控的。许多研究表明,植物激素对花性别分化起着重要的调控作用。我......

植物激素影响人类肠道菌群

一碗沙拉里不仅含有维生素和矿物质,还有植物激素。近日,科学家发现人类肠道微生物和细胞可能会对这些植物激素产生反应,甚至产生相似的分子。在发表于《植物科学趋势》杂志的文章中,法国研究人员探讨了植物激素对......