发布人:     发布日期: 2024-11-11    浏览次数:

近日，南京农业大学作物遗传与种质创新利用全国重点实验室许冬清教授课题组在《New Phytologist》学术期刊上发表了题为“The BBX7/8-CCA1/LHY transcription factor cascade promotes shade avoidance by activating PIF4”的研究论文，揭示了转录因子BBX7和BBX8促进植物避荫反应的作用机制。

在遮荫条件下，喜阳植物与周围植物竞争阳光会产生避荫综合症（SAS）。红光受体phytochrome B (phyB)在感知遮荫信号和触发SAS中起主导作用。遮荫信号使有生物学活性的phyB-Pfr形式转变为无活性的phyB-Pr形式，从而使得植物生长促进因子PHYTOCHROME INTERACTING FACTOR 4（PIF4）积累以促进植物生长。

本研究发现转录因子B-BOX DOMAIN PROTEIN 7 (BBX7)/BBX8 和CIRCADIAN CLOCK ASSOCIATED 1 (CCA1)/LATE ELONGATED HYPOCOTYL (LHY)在遮荫下正调控PIF4表达以及其蛋白积累，进而促进植物避荫反应。遮荫信号干扰了phyB与BBX7或BBX8的相互作用，并促进BBX7和BBX8蛋白的积累。BBX7和BBX8结合在生物钟核心因子CCA1和LHY的启动子上并激活其转录。进一步CCA1和LHY正调控PIF4的表达。遗传学实验分析发现BBX7和BBX8作用于CCA1、LHY和PIF4的上游。研究论文阐明了BBX7/8-CCA1/LHY转录因子级联上调PIF4转录水平进而促进其蛋白积累，最终促进植物避荫反应。

图1.BBX7/8-CCA1/LHY转录因子级联促进植物避荫反应的工作模型

南京农业大学博士研究生边叶挺为论文第一作者；许冬清教授为论文通讯作者；钟山青年研究员宋昭庆博士参与了研究工作；浙江大学农业与生物技术学院董杰教授对该工作进行了指导和帮助。本研究得到了国家自然科学基金、江苏省杰出青年科学基金和国家资助博士后研究人员计划等项目资助。