我研究团队发现植物激素信号转导机制
科技日报记者谢开飞通讯员曹佳奕
水稻在种植过程中，经常因为天气等外部因素发生倒伏，严重影响产量甚至可能造成绝收。这一不利情况能否避免？11月19日，记者从福建农林大学获悉，该校研究团队在全球率先发现了生长素的胞外新受体，调控植物生长发育的分子机制，攻克了“植物细胞如何直接感知胞外生长素信号”这一科学难题。此举有望通过减弱生长素的作用，在不影响结实率的情况下，提高水稻的抗倒伏能力。相关研究成果于11月17日发表在国际期刊《细胞》上。
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据了解，生长素是植物中最早发现也是最核心的激素，因其促进生长而被命名。近百年的研究证实，生长素参与调控植物几乎所有的生长发育过程，如胚胎发育、组织分化、器官发生等。作为一种天然的小分子化合物，生长素复杂多样的生物学功能是如何实现的？植物细胞是否直接感知并传递胞外生长素信号，一直是生长素研究领域关注和争论的焦点。
此次研究发现了两个新的生长素结合蛋白。这两个蛋白定位在细胞膜和细胞壁的间隙中，当生长素出现的时候，可以诱导该生长素结合蛋白和细胞膜上的TMK蛋白激酶形成复合体，然后该共受体复合体可以激活一系列细胞内相关蛋白，从而将细胞外的生长素信号传递到细胞内部，最终调节植物细胞形态建成，如下胚轴快速生长、叶片发育、根的向重力性和结实率等生长发育过程。
“本研究的发现为利用合成生物学技术，针对植物生长素调控网络进行工程化改造，创制高产、优质农作物提供了新路径。”福建农林大学于永强博士说，通过这一技术能精准地调节植物对生长素的响应，实现更高的产量和更好的品质，将为解决全球范围内粮食安全问题作出重要贡献。
据介绍，这是福建农林大学继徐通达团队2019年、杨贞标团队2021年分别在《自然》上解析生长素-TMK信号途径后，该校在原创性科技创新成果上再次取得的重要进展，奠定了该校在生长素基础研究领域的国际学术地位。
来源:中国科技网
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