Nature Commun. | 河南大学宋纯鹏教授团队揭示拟南芥幼苗早期发育调控的新机制

种子萌发及向光合自养的转变是植物生命周期中重要的早期发育过程。 植物激素脱落酸（ABA）和赤霉素（GAs）在种子萌发和幼苗发育中的拮抗作用及其复杂的调控网络一直是研究的热点。 研究表明，ABA促进种子休眠并抑制萌发，而GA可以阻止休眠并促进萌发。ABA/GA比例决定了种子的发育命运，因此ABA/GA平衡受到严格控制，然而种子发芽及向光合自养转变过程中调控ABA/GA平衡的分子机制在很大程度上依然未知。

4月16日，河南大学棉花生物学国家重点实验室/植物逆境生物学重点实验室宋纯鹏教授团队在Nature Communications在线发表了题为Biosynthesis of DHGA₁₂ and its roles in Arabidopsis seedling establishment的研究论文。该研究报道了GAS2通过影响非典型赤霉素DHGA₁₂的生物合成，从而调节ABA/GA平衡，并参与幼苗早期发育过程的调控。

该研究发现，拟南芥GAS2 (Gain of Function in ABA-modulated Seed Germination 2）编码一个铁依赖性2-氧戊二酸双加氧酶（Fe-dependent 2-oxoglutarate dioxygenase）蛋白，该蛋白可催化GA₁₂生成DHGA₁₂（GA₁₂16, 17-dihydro-16α-ol）。进一步研究发现，与已知有活性的GA相比，DHGA₁₂具有非典型的结构，但可以与GA受体（GID1c）结合。 DHGA₁₂可促进种子萌发，下胚轴的伸长以及子叶绿化。在种子萌发和向光合自养转变过程中，GAS2的沉默和过表达均改变了ABA/GA比率以及对ABA的敏感性。 因此，该研究结果表明，GAS2通过调节ABA/GA平衡，影响幼苗的早期发育过程。该研究发现了一种新的幼苗早期发育调控机制。

GAS2 modulates the sensitivity to ABA in seed germination and seedling establishment.

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-019-09467-5

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