生科院朱自強(qiáng)副教授課題組在植物激素茉莉酸研究中取得重要進(jìn)展
茉莉酸是植物防御病蟲害的一種重要內(nèi)源植物激素，近年來發(fā)現(xiàn)茉莉酸還對(duì)植物的生長發(fā)育過程起重要調(diào)控作用，如抑制根伸長、促進(jìn)根毛發(fā)生以及葉片表皮毛發(fā)育等等，但茉莉酸在植物從種子萌發(fā)到形成幼苗這一早期發(fā)育過程中所起的調(diào)控作用尚不清楚。
植物種子從土里萌發(fā)出土需經(jīng)歷暗中生長到光下生長的發(fā)育模式轉(zhuǎn)變，暗中生長的植物具有伸長的下胚軸和閉合的子葉（暗形態(tài)建成），而光下生長的植物下胚軸縮短并且子葉打開變綠以更好地吸收太陽光進(jìn)行光合作用（光形態(tài)建成）。朱自強(qiáng)課題組發(fā)現(xiàn)茉莉酸處理暗中生長幼苗會(huì)抑制其下胚軸伸長并促進(jìn)子葉打開，隨后的生化與分子生物學(xué)研究揭示茉莉酸處理會(huì)抑制植物光形態(tài)建成重要負(fù)調(diào)控因子COP1的活性，從而穩(wěn)定受COP1降解的多個(gè)光形態(tài)建成正調(diào)控因子。RNA測序分析發(fā)現(xiàn)茉莉酸處理會(huì)引起暗中幼苗體內(nèi)一部分受光調(diào)控的基因表達(dá)發(fā)生改變，而這其中多數(shù)基因與植物細(xì)胞壁修飾或生長素反應(yīng)有關(guān)，即與細(xì)胞伸長行為改變直接相關(guān)。最后朱自強(qiáng)課題組發(fā)現(xiàn)茉莉酸可能通過兩種方式抑制COP1的活性：一是削弱COP1與其互作因子SPA1之間的相互作用；二是減少COP1蛋白在細(xì)胞核內(nèi)的積累。
這項(xiàng)工作揭示了內(nèi)源植物激素茉莉酸如何通過對(duì)光信號(hào)組分蛋白的調(diào)節(jié)進(jìn)而影響植物的形態(tài)建成過程，對(duì)理解植物如何整合外界環(huán)境因子和內(nèi)源激素信號(hào)途徑具有重要意義。
這項(xiàng)成果于2017年3月21日在線發(fā)表于國際著名學(xué)術(shù)期刊The Plant Journal （植物學(xué)領(lǐng)域三大頂級(jí)期刊之一，5年影響因子6.468）。該研究得到國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、江蘇省自然科學(xué)基金青年基金、江蘇省生物學(xué)優(yōu)勢學(xué)科、江蘇省青藍(lán)工程和南京師范大學(xué)百名青年領(lǐng)軍人才計(jì)劃的經(jīng)費(fèi)支持。
該文第一作者為我校2014級(jí)碩士研究生鄭玉玉，通訊作者為朱自強(qiáng)副教授，這也是我校首次作為第一署名單位在The Plant Journal雜志發(fā)表研究性論文。
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左圖：與正常培養(yǎng)條件 (MS)相比，茉莉酸 (JA)處理后暗中幼苗表現(xiàn)出下胚軸縮短和子葉打開的表型；
右圖：根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得到的工作模型。茉莉酸與其受體COI1蛋白結(jié)合后促進(jìn)JAZ蛋白的降解，從而活化轉(zhuǎn)錄因子MYC2，MYC2隨后抑制COP1的活性進(jìn)而穩(wěn)定COP1的底物蛋白（如PAR1/PAR2, HY5/HYH），啟動(dòng)部分光調(diào)控基因的表達(dá)。
文章網(wǎng)址:?http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.13539/full
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