植物激素茉莉酸的信號傳導機理研究獲進展

　　茉莉酸（Jasmonate，JA）激素是植物體內一類非常重要的脂類生長調節物質，參與調控植物某些重要的生長發育過程以及對環境因子的響應，如葉片表皮毛的起始、花青素的積累及抗凍害反應等。根毛是根表皮細胞特化形成的一種單細胞管狀突出物，它們能有效增加根的表面積，促進植物對水分和養分的吸收，從而在植物適應環境的過程中發揮重要作用。根毛的生長發育過程受到多種環境因子和內源信號的影響。前人研究發現茉莉酸可以影響植物根毛的發育過程，然而相應的分子調控機理及信號傳導通路仍不清晰。

　　中國科學院西雙版納熱帶植物園植物環境適應性研究組近期研究發現，外源施加茉莉酸可以促進擬南芥根毛的伸長，而阻斷內源茉莉酸信號通路則導致根毛異常。與此相一致的是，茉莉酸信號可以上調根毛發育相關基因的表達。進一步機理研究表明，茉莉酸信號途徑重要抑制子JAZ蛋白能與RHD6和RSL1等關鍵轉錄因子相互作用，從而形成蛋白復合物。遺傳表型分析發現，茉莉酸促進根毛伸長完全依賴于RHD6和RSL1轉錄因子。當RHD6和RSL1的功能同時缺失時，茉莉酸不能促進根毛的發育過程；高表達RHD6基因可以部分恢復茉莉酸信號缺失突變體（如coi1-2）的根毛發育缺陷。JAZ蛋白可以抑制RHD6的轉錄功能，進而抑制下游根毛發育相關基因（如RSL4）的表達；此外，JAZ蛋白還可以抑制RHD6與RSL1之間的蛋白相互作用，進而阻斷RHD6與RSL1形成蛋白二聚體。

　　綜上所述，該研究不僅證實了茉莉酸激素可以促進植物根毛的發育，而且進一步揭示了茉莉酸信號與根毛發育過程之間直接的內在調控關系，這對于深入理解茉莉酸信號轉導網絡和植物根毛發育的調控機理均具有重要的科學意義。相關研究結果近期以Arabidopsis JAZ proteins interact with and suppress RHD6 transcription factor to regulate jasmonate-stimulated root hair development 為題在國際學術期刊Plant Cell上在線發表，版納植物園助理研究員韓笑為該文第一作者，研究員胡彥如為該文的通訊作者。

　　鑒于該研究在相關領域的科學創新意義，Plant Cell 期刊以Hormonal solution for (root) hair extension 為題刊發一篇同行評論性文章，對相關研究結果進行專文點評。同行專家加利福尼亞大學戴維斯分校（University of California， Davis）教授Dorota Kawa認為，該研究不僅為茉莉酸信號如何與生長發育過程相關聯這一科學問題提供了更好的理解，更重要的是揭示了茉莉酸作為激素多樣化的生物學功能，且具有細胞特異性的作用模式。