
植物激素脱落酸(ABA)对植物的生长发育具有多方面的调节作用, 但脱落酸是否在种子发育早期也发挥作用人们却不了解。最近,我校张宪省教授课题组在国际著名植物学权威刊物《The Plant Cell》在线发表的研究论文“Abscisic Acid Regulates Early Seed Development in Arabidopsis by ABI5-Mediated Transcription of SHORT HYPOCOTYL UNDER BLUE1”,首次揭示了ABA调控种子早期发育的分子机理,为人们理解种子发育的分子机制以及指导作物改良提供了重要信息。
在前期研究中,该课题组与美国明尼苏达大学倪敏教授课题组合作,鉴定了一个种子发育重要调控基因SHORT HYPOCOTYL UNDER BLUE1(SHB1),过量表达这个基因能够造成种子变大。该研究结果已于2009年发表在《The Plant Cell》(2009, 21:106-117)杂志上。最近张宪省教授课题组发现ABA合成基因ABSCISIC ACID DEFICIENT2(ABA2)突变以后,造成ABA含量下降,突变体的种子体积增大,胚的细胞数目增加。遗传学实验证明,ABA与SHB1基因具有上下游调控关系。基因表达分析表明,ABA2和SHB1基因在种子发育早期表达模式重叠,而且SHB1基因的表达受到ABA的负调控。进一步的生化试验证明,ABA信号转导关键调控因子ABSCISIC ACID-INSENSITIVE5 (ABI5)能够直接结合到SHB1的启动子区域调节该基因的表达。
这项研究得到了国家自然科学基金重点项目的资助。