光照不仅为植物的光合作用提供能量，还作为信号调节植物体的生长发育。在拟南芥中存在多种光受体，包括UVB8，CRYs，PHYs（phyA-E）以及PHOTs等。不同的光受体可感知不同波长的光，促进植物的光形态建成，例如，抑制下胚轴伸长，促进子叶生长等。除光形态建成外，这些光受体也调控其它生理过程，包括开花，昼夜节律以及气孔发育等。生长素是首个被发现的植物激素，在植物生长和发育过程中发挥重要作用。生长素主要通过TIR1/AFB-Aux/IAA-ARF信号通路起作用。Aux/IAA 是生长素信号途径的负调控因子。生长素存在时，TIR1/AFB与Aux/IAAs发生互作，促进Aux/IAA的降解，释放转录因子ARF（Auxin Response Factor），从而调控下游生长素响应基因的表达。在拟南芥中有23个ARFs，其中ARF5/6/7/8/19为转录激活因子。在之前的研究中，上海师范大学杨洪全研究组发现，蓝光受体CRY1和红光受体phyB可分别在蓝光和红光条件下与Aux/IAAs发生互作，阻碍了TIR1/AFB与Aux/IAAs的互作，起稳定Aux/IAAs的作用，从而抑制了生长素信号（Xu et al., Mol. Plant, ）。在最近的研究中，该研究组发现，CRY1和phyB也可以直接与ARF6/8互作，抑制生长素信号。遗传学正据表明，ARF6 和 ARF8 在CRY1 和 PHYB的下游起作用，分别在蓝光和红光条件下促进下胚轴的伸长。进一步研究发现，CRY1和phyB抑制了ARF6 的DNA结合活性，从而抑制下游生长素响应基因的表达。
因此，以上结果表明，CRY1和phyB可与ARFs直接互作，抑制生长素响应基因的表达。该研究揭示了光抑制生长素诱导下胚轴伸长的调控新机制。相关研究结果以Photoexcited CRY1 and phyB interact directly with ARF6 and ARF8 to regulate their DNA‐binding activity and auxin‐induced hypocotyl elongation in Arabidopsis为题于近日发表在植物学期刊New Phytologist上。
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