2015年11月30日,從北京大學獲悉,該校生命科學學院郭紅衛(wèi)教授帶領的研究團隊在植物激素乙烯信號轉(zhuǎn)導領域取得突破性進展,發(fā)現(xiàn)了由EIN2蛋白調(diào)控的新的乙烯信號轉(zhuǎn)導機制。應用該成果,將可以人為控制乙烯信號“開關”,讓植物抵御各種環(huán)境因素的脅迫,或延遲果實的成熟和農(nóng)作物的衰老,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐服務。相關研究成果在線發(fā)表于最新一期的《細胞》雜志。
植物激素乙烯因其具有促進香蕉、番茄等果實成熟的作用而為人們所熟知。植物自身可以產(chǎn)生乙烯,并用其調(diào)控諸如種子萌發(fā)、花與葉片的衰老和脫落、細胞的程序性死亡等生長發(fā)育過程。采摘后的果實會因產(chǎn)生大量的乙烯導致過熟從而大大縮短倉儲期和貨架期;不利天氣因素和嚴重的病蟲害會誘導農(nóng)作物產(chǎn)生大量的乙烯進而導致早衰減產(chǎn),這些都給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來很大的損失。
科學家經(jīng)過20多年的研究,鑒定到了模式植物擬南芥中乙烯信號轉(zhuǎn)導過程中的一些關鍵調(diào)控組分,其中,EIN2是植物響應乙烯的核心正調(diào)因子,其功能缺失會導致植物完全喪失乙烯反應,這是目前已知的唯一的單基因缺失突變導致乙烯完全不敏感的突變體。自EIN2基因于1999年被克隆以來,人們一直想知道定位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的EIN2蛋白是如何調(diào)控乙烯信號轉(zhuǎn)導的。
郭紅衛(wèi)團隊的研究發(fā)現(xiàn)EIN2蛋白在細胞質(zhì)中的一項新功能,并揭示了一條新的乙烯信號轉(zhuǎn)導通路。同時,他們的研究成果在植物信號轉(zhuǎn)導領域第一次表明mRNA的3’UTR非編碼區(qū)像一個“感受器”感知上游信號并向下傳遞,對植物學的研究具有重要的啟發(fā)意義。