科学家展现植物均衡发展和抗紫外胁迫的新机制

 
植物也有“防晒霜”？  
科学家展现植物均衡发展和抗紫外胁迫的新机制  
 

植物响应UV-B胁迫的事情模子

三伏天，艳阳高照。在阳光下暴晒的植物如何防晒呢？它们是否也有“防晒霜”呢？

中国科学院分子植物科学卓越创新中心刘宏涛研究团队的研究有了新发明，展现了油菜素甾醇信号均衡植物发展和抗紫外胁迫的新机制，相关研究论文克日颁发于《植物细胞》。

紫外光UV—B是太阳光的一部门，个中窄波段UV-B调控植物发育，如：抑制下胚轴伸长，促进子叶张开，促进类黄酮和花青素的积聚等。全波段UV—B会引起胁迫，对植物造成损伤。引起胁迫回响的UV—B会粉碎DNA，激发活性氧积聚，并损害光合浸染。植物通过积聚“防晒”类黄酮，已经进化出有效的机制来防备或限制UV—B诱导的损伤。

因为时间、季候、纬度、海拔、树荫和很多其他因素的影响，达到地球外貌的UV—B程度是动态的。植物如何适应UV—B程度的变革，协调发展和UV—B胁迫回响，尚不清楚。

植物内源激素油菜素甾醇（BR）在促进植物发展中具有重要成果。此项研究发明油菜素甾醇（BR）信号通过节制植物“防晒霜”——黄酮醇的合成抑制拟南芥等多种作物的UV—B胁迫回响。刘宏涛表明说：“具有防晒成果的次生代谢物有许多种，除了黄酮醇，尚有花青素等，它们都是植物自身具有的。”

内源油菜素甾醇信号转导中要害转录因子BES1介导植物发展和UV—B防止回响之间的均衡。BR激活的BES1抑制黄酮醇生物合成要害转录因子MYB11、MYB12和MYB111表达，从而淘汰黄酮醇的积聚。引起胁迫回响的UV—B会抑制BES1的表达，从而促进黄酮醇的积聚。

研究表白，BR激活的BES1不只促进植物发展，并且抑制类黄酮的生物合成，从而节省能量，在没有紫外线UV—B胁迫条件下尽力发展。UV—B胁迫抑制BES1的表达，将能量分派给类黄酮的生物合成和UV—B胁迫回响，使植物可以或许实时地从发展转向UV—B胁迫回响，不被紫外线“晒伤”。

紫外线UV—B胁迫也是造成作物减产的原因之一。专家暗示，该研究展现了油菜素甾醇信号均衡植物发展和抗紫外线UV—B胁迫的新机制，对提高植物抗紫外胁迫本领、提高植物黄酮类次生代谢物合成量具有指导意义。

相关论文信息：https://doi.org/10.1105/tpc.20.00048

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