記者24日從中國(guó)農(nóng)科院獲悉，該院生物技術(shù)研究所研究員黃榮峰帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì)，揭示了植物激素乙烯與環(huán)境信號(hào)光如何相互作用，共同調(diào)控植物下胚軸生長(zhǎng)的分子機(jī)制，由此揭秘了植物初期發(fā)育生長(zhǎng)的奧秘。研究成果近日發(fā)表在《科學(xué)公共圖書(shū)館遺傳學(xué)版》雜志上。

　　光作為植物生長(zhǎng)能源的同時(shí)，還參與植物整個(gè)生命周期的調(diào)控，且植物還會(huì)合成激素，來(lái)調(diào)控自身的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程。因此，植物形成了一套高效、精細(xì)的機(jī)制，整合外界環(huán)境和內(nèi)源激素，以適應(yīng)復(fù)雜多變的自然界。之前的科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，一粒種子在黑暗的土壤中破土萌發(fā)，它的下胚軸會(huì)伸長(zhǎng)生長(zhǎng)，而一旦萌發(fā)種子的子葉暴露于光下，光將抑制下胚軸伸長(zhǎng)生長(zhǎng)；而植物激素乙烯，卻可以逆轉(zhuǎn)光的這種抑制作用，促進(jìn)光下幼苗下胚軸生長(zhǎng)。然而，乙烯與光相互作用，如何調(diào)控這一過(guò)程的分子基礎(chǔ)卻一直沒(méi)弄清楚。

　　黃榮峰和他的科研團(tuán)隊(duì)揭示了其中的機(jī)理。他們首先證明，乙烯促進(jìn)的下胚軸伸長(zhǎng)生長(zhǎng)，依賴于光信號(hào)的正向調(diào)節(jié)因子HY5（HY5在植物光形態(tài)建成和光誘導(dǎo)基因表達(dá)中，起重要的正調(diào)控作用）。這一因子的降解，導(dǎo)致了下胚軸的伸長(zhǎng)生長(zhǎng)。通過(guò)進(jìn)一步研究，科研人員又發(fā)現(xiàn)，乙烯通過(guò)影響光信號(hào)因子E3，連接酶COP1的核質(zhì)分布，從而逆轉(zhuǎn)光對(duì)于植物下胚軸生長(zhǎng)的抑制作用。由此，科研人員揭示了植物整合光信號(hào)和乙烯信號(hào)的途徑，進(jìn)而揭示了調(diào)控植物初期生長(zhǎng)發(fā)育的分子機(jī)制，為科學(xué)界認(rèn)識(shí)植物外界環(huán)境和內(nèi)源激素相互作用的機(jī)制，提供了一種新的調(diào)控模型。

　　據(jù)介紹，上述研究由黃榮峰實(shí)驗(yàn)室與首都師范大學(xué)馬力耕實(shí)驗(yàn)室、耶魯大學(xué)鄧興旺實(shí)驗(yàn)室合作完成；項(xiàng)目得到了國(guó)家基金委“植物激素作用的分子機(jī)理重大研究計(jì)劃”以及科技部973重大基礎(chǔ)研究項(xiàng)目的資助。