版納植物園揭示BRs與ABA介導種子萌發的分子機理

　　植物種子萌發和萌發后發育（Seed germination and postgerminative growth）受到植物體內多種信號分子和外界環境因子所調控。例如，植物激素脫落酸（Abscisic acid，ABA）抑制植物種子萌發和萌發后發育，而油菜素內酯（Brassinosteroids，BRs）拮抗ABA的抑制效果，從而促進種子萌發和萌發后發育，但BRs和ABA在植物種子萌發和萌發后發育過程中的交叉調控信號通路及分子機理仍有待進一步揭示。

　　中國科學院西雙版納熱帶植物園余迪求研究員領導的植物分子生物學組胡彥如副研究員研究發現，植物激素BRs信號轉導途徑中的關鍵激酶BIN2正調控ABA信號通路，從而抑制種子萌發和萌發后發育。一系列遺傳學和分子生物學分析表明，BIN2正調控ABA信號通路依賴于ABA信號途徑中的關鍵轉錄因子ABI5蛋白，且通過相互作用方式與之形成蛋白復合體。進一步研究表明，BIN2激酶能磷酸化ABI5轉錄因子，從而穩定ABI5蛋白水平及其生物學功能。相一致的是，ABI5蛋白磷酸化位點的突變不僅導致其不能被BIN2磷酸化，而且導致其不能發揮正常的生物學功能。此外，BRs和BIN2參與調控內源ABI5蛋白的積累，同時影響ABI5下游基因的表達水平。該研究證實BRs信號轉導途徑中的關鍵激酶BIN2能直接激活ABA信號途徑中的關鍵轉錄因子ABI5，從而介導BRs和ABA激素之間的平衡，進而控制植物種子萌發和萌發后發育。

　　相關研究以BRASSINOSTEROID INSENSITIVE2 Interacts with ABSCISIC ACID INSENSITIVE5 to Mediate the Antagonism of Brassinosteroids to Abscisic Acid during Seed Germination in Arabidopsis 為題在植物學刊物Plant Cell 上在線發表。

　　該研究得到國家自然科學基金-云南省聯合基金(U1202264)、國家自然科學基金-青年科學基金（31401040）及中國科學院“西部之光”項目的資助。