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近日，中國科學(xué)院華南植物園劉勛成團隊研究發(fā)現(xiàn)，擬南芥KNOX家族轉(zhuǎn)錄因子BP/KNAT1，在光誘導(dǎo)種子萌發(fā)過程中起正調(diào)控作用。紅光/遠(yuǎn)紅光受體——光敏色素phyB能夠直接與BP蛋白互作，通過降低其泛素化修飾水平，促進其在吸脹種子中的蛋白積累。進一步研究發(fā)現(xiàn)，BP直接抑制ABA生物合成關(guān)鍵基因NCED6與NCED9的表達(dá)，從而降低內(nèi)源ABA含量，促進種子萌發(fā)。萌發(fā)是種子植物生命周期的起點，其精準(zhǔn)調(diào)控對選擇適宜的萌發(fā)條件至關(guān)重要。在多種環(huán)境因子中，光作為關(guān)鍵調(diào)控因素之一，被一系列光受體感知。光敏色素作為紅光/遠(yuǎn)紅光受體，在光誘導(dǎo)的種子萌發(fā)中起核心作用，尤以phyB最為重要。研究團隊鑒定出擬南芥KNOX家族轉(zhuǎn)錄因子BP/KNAT1，是光誘導(dǎo)種子萌發(fā)通路中的一個新組分。研究發(fā)現(xiàn)，BP在遺傳上作用于phyB的下游，正向調(diào)控光依賴的種子萌發(fā)過程。研究團隊揭示了光誘導(dǎo)種子萌發(fā)過程中“phyB–BP–NCED6/9”級聯(lián)模塊的核心分子調(diào)控機制：在黑暗或遠(yuǎn)紅光（phyB 失活）條件下，吸脹種子中的BP蛋白高度泛素化并被26S蛋白酶體降解，同時NCED6/9大量表達(dá)，導(dǎo)致ABA水平升高，從而抑制種子萌發(fā)；而在強光或紅光（phyB 激活）條件下，phyB與BP結(jié)合并通過去除其泛素化修飾以穩(wěn)定該蛋白；積累的BP蛋白進而抑制NCED6/9的表達(dá)，降低ABA含量，最終促進種子萌發(fā)。該研究不僅揭示了光誘導(dǎo)種子萌發(fā)通路中的一個關(guān)鍵正調(diào)控因子，也深化了對phyB介導(dǎo)的光促萌發(fā)機制的理解，為未來培育具有理想萌發(fā)特性的作物品種提供了重要的理論依據(jù)。相關(guān)研究成果發(fā)表在《植物通訊》（Plant Communications）上。論文鏈接光誘導(dǎo)種子萌發(fā)中phyB-BP-NCED6/9級聯(lián)調(diào)控作用模式