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植物避荫反应中的调控机制

日期:2019-07-25 作者:上海迈其生物科技有限公司 来源:http://www.microgene.com.cn/

光照对于植物生长的重要性不言而喻,植物加大种植密度时会造成植株对光的互相遮挡,让植物产生避荫反应(shade avoidance response),主要表现为茎秆伸长速度加快从而与周围的植物竞争更多的光照,并且开花提前尽快完成生殖繁衍,而这种过快的生长是以牺牲植物对外部病原菌的防御能力为代价的。研究人员发现在遮荫时,一方面FHY3FAR1可以直接激活下游转录因子PAR1PAR2,进而抑制生长相关的基因,阻止植物过快生长。另一方面,FHY3FAR1可以与茉莉酸信号的关键转录因子MYC2协同作用激活下游防御基因的表达,增强植物在遮荫环境下的防御能力。同时,JAZ蛋白可以抑制FHY3FAR1的蛋白活性,来控制生长和防御基因维持在合适的表达水平。反过来,在缺失FHY3FAR1蛋白的突变体中,生长和防御的平衡被打破,使生长速度更快,防御能力更弱。增加密植,可以提高作物的单产。但是,种植密度的提高,不可避免的会引起避荫反应,对作物生长产生不利的影响。在耐密植作物育种过程中,这就需要育种家培育能够耐受避荫反应的作物新品种,使生长和防御维持较好的平衡。

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