植物是何如“防晒”的？我国科学家提醒植物平衡成长和抗紫外钳制的新机制

时间: 2024-10-10 22:50:16 |   作者: 汽车零部件

  紫外光UV-B是太阳光的一部分，其间窄波段UV-B调控植物发育，如按捺下胚轴伸长，促进子叶打开，促进类黄酮和花青素的堆集等。全波段UV-B会引起钳制，对植物形成危害。引起钳制反响的UV-B会损坏DNA，引发活性氧堆集，并危害光合作用。植物通过堆集“防晒”类黄酮，包含黄酮醇、花青素等，现已进化出有用的机制来避免或约束UV-B诱导的危害。抵达地球表面的UV-B水平是高度动态的，由时刻、时节、纬度、海拔、树荫和许多其他要素决议。植物怎样来习惯UV-B水平的改变，和谐成长和UV-B钳制反响，现在还不清楚。

  植物内源激素油菜素甾醇（BR）在促进植物成长中具有极端严重功用。刘宏涛研讨组之前报导UVR8与内源油菜素甾醇信号转导中要害转录因子BIM1，BES1结合，按捺它们的DNA结合活性，然后按捺成长相关基因的转录，BR促进成长（Liang et al，2018）。但是，BR信号是否参加UV-B钳制反响尚不清楚。

  刘宏涛研讨组的研讨发现油菜素甾醇（BR）信号通过操控植物“防晒霜”--黄酮醇的组成按捺拟南芥和多种作物的UV-B钳制反响。BES1介导植物成长和UV-B防御反响之间的平衡。BR激活的BES1按捺黄酮醇生物组成要害转录因子MYB11、MYB12和MYB111表达，由此削减黄酮醇的堆集。引起钳制的UV-B会按捺BES1的表达，然后促进黄酮醇的堆集。这些依据成果得出，BR激活的BES1不只促进植物成长，并且按捺类黄酮的生物组成，然后节省能量，在没有紫外钳制条件下尽力成长。UV-B钳制按捺BES1的表达，将能量分配给类黄酮的生物组成和UV-B钳制反响，使植物能及时地从成长转向UV-B钳制反响，不被紫外线“晒伤”。

  紫外钳制也是形成作物减产的钳制之一，该研讨提醒了油菜素甾醇信号平衡植物成长和抗紫外钳制的新机制，对进步植物抗紫外钳制才能、进步植物黄酮类次生代谢物组成量具有指导意义。

  我国科学院分子植物科学杰出立异中心博士研讨生梁通和史辰为论文一起榜首作者，分子植物科学杰出立异中心刘宏涛研讨员为通讯作者。本项研讨得到了国家重点研制方案、国家自然科学基金委员会、科技部和我国科学院等项目的赞助。