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2月1日，The Plant Cell在線發(fā)表了中國(guó)科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心研究員劉宏濤團(tuán)隊(duì)題為Green means go: Green light promotes hypocotyl elongation via Brassinoteroid signaling的研究論文。該研究揭示了綠光在調(diào)控植物發(fā)育中的功能，并發(fā)現(xiàn)綠光通過(guò)調(diào)控內(nèi)源激素油菜素甾醇信號(hào)通路從而調(diào)控植物發(fā)育。
綠光占可見(jiàn)光能量的一半以上。植物令人愉悅的綠色是由其對(duì)綠光的反射造成的，可能給人一種印象，即綠光對(duì)植物來(lái)說(shuō)無(wú)足輕重。研究表明，盡管綠葉比紅光或藍(lán)光反射更多的綠光，但綠葉仍吸收約10%-50%的綠光。之前有研究報(bào)道，綠光參與調(diào)節(jié)高等綠色植物的生長(zhǎng)和發(fā)育，但其中一些結(jié)果相互矛盾，有研究認(rèn)為綠光和紅光、藍(lán)光、遠(yuǎn)紅光一樣抑制伸長(zhǎng)，也有研究認(rèn)為綠光能促進(jìn)伸長(zhǎng)。綠光如何調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)，為什么之前不同研究獲得完全相反的結(jié)果，尚未可知。
商用綠色LED光源都會(huì)發(fā)出少量藍(lán)光或紅光。該研究團(tuán)隊(duì)結(jié)合濾光片制作出不含有紅光或藍(lán)光的純綠光光源，發(fā)現(xiàn)與藍(lán)光、紅光、遠(yuǎn)紅光或UV-B光抑制下胚軸伸長(zhǎng)不同，綠光促進(jìn)而不是抑制擬南芥和其他多種植物的下胚軸伸長(zhǎng)。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，植物目前已知的光受體光敏素、隱花素、向光素等都不能作為綠光受體介導(dǎo)綠光促進(jìn)下胚軸伸長(zhǎng)，暗示有新的光受體存在并介導(dǎo)綠光信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。該研究發(fā)現(xiàn)內(nèi)源激素油菜素甾醇信號(hào)通路參與綠光信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。BES1是油菜素甾醇信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子，綠光能促進(jìn)BES1的DNA結(jié)合活性，從而調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄以促進(jìn)下胚軸伸長(zhǎng)。這些結(jié)果表明，綠光作為重要的環(huán)境信號(hào)促進(jìn)下胚軸伸長(zhǎng)。被其他植物遮擋的植物感受到的紅光和藍(lán)光大大減少，而綠光較多（上層葉片吸收較多紅光和藍(lán)光，而綠光較少），綠光可作為遮蔭信號(hào)，促進(jìn)伸長(zhǎng)，使植物能夠適應(yīng)遮蔭環(huán)境。
相關(guān)研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金委、中科院等項(xiàng)目的資助。
論文鏈接：https://academic.oup.com/plcell/advance-article/doi/10.1093/plcell/koad022/7022159
標(biāo)簽： 中科院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心
