刘宏涛研究组揭示了紫外光UV-B调控侧根发育及生长素响应的新机制
2019年11月28日，EMBO Journal杂志在线发表了植物分子遗传国家重点实验室刘宏涛研究组题为“UVR8 interacts with MYB73/MYB77 in a UV-B-dependent manner, regulating auxin responses and lateral root development ”的研究论文，揭示了紫外光UV-B调控侧根发育及生长素响应的新机制。
紫外光UVB是太阳光的一部分，其中窄波段UV-B调控植物发育，如抑制下胚轴伸长，促进子叶张开，促进类黄酮和花青素的积累等。全波段UV-B会引起胁迫，对植物造成损伤。过去对于紫外光信号调控植物发育的研究多集中在地上部分，但紫外光受体UVR8在拟南芥中遍在表达，根中也有表达，其在根中的功能并不清楚。
刘宏涛研究组的研究发现，UV-B抑制侧根生长，并且该抑制依赖于UVR8，UV-B抑制侧根生长的表型在uvr8突变体中明显减弱。进一步的研究发现UV-B通过UVR8抑制生长素信号通路，而且只要根中有UVR8表达，其根的表型就与野生型一致，说明根中UVR8自主调控侧根的生长。酵母双杂交筛选UVR8结合蛋白获得MYB转录因子家族的MYB73 (MYB DOMAIN PROTEIN 73)，它在酵母中能与UVR8以UV-B依赖的方式相互作用。进一步的研究发现MYB73的同源基因MYB77 (MYB DOMAIN PROTEIN 77)也能与UVR8以UV-B依赖的方式相互作用。表型分析发现MYB73/MYB77参与调控UV-B下侧根的生长，并且位于UVR8的下游。机制研究表明UVR8与MYB73/MYB77的DNA结合域相互作用抑制MYB73/MYB77的DNA结合能力，进而抑制其对生长素相关基因的激活作用，调控UV-B下拟南芥侧根的生长发育。这些结果说明UV-B激活UVR8不仅调控地上部分发育也同时调控地下部分发育，UV-B促进的UVR8-MYB73/MYB77结合是光受体UVR8信号转导的早期机制，也是外源光信号和内源生长素信号协同调控植物发育的整合点。
论文第一作者为杨郁，通讯作者是刘宏涛研究员。该研究得到了国家自然科学基金委员会、科技部和中国科学院等项目的资助。
论文链接：https://www.embopress.org/doi/10.15252/embj.2019101928
紫外光抑制生长素信号从而调控光依赖的植物生长。UV-B受体UVR8通过抑制生长素响应转录因子MYB73/MYB77而协同光和生长素信号调控的地上和地下部发育。
