Cell Reports | 陕西师范大学生命科学学院肖光辉教授揭示了油菜素内酯信号通路新机制

植物的连续生长是通过细胞分裂和细胞伸长实现的。植物激素油菜素内酯控制整个植物生命中的细胞伸长和分化，但油菜素内酯信号通路调控植物细胞伸长的分子机制仍不清楚。

2023年3月22日，陕西师范大学生命科学学院肖光辉教授课题组在Cell子刊《Cell Reports》在线发表了题为《A conserved brassinosteroid-mediated BES1-CERP-EXPA3 signaling cascade controls plant cell elongation》的研究论文，揭示了油菜素内酯信号通路关键因子GhBES1激活下游细胞伸长相关因子GhCERP转录，而GhCERP进一步激活下游靶基因GhEXPA3-1转录，最终促进植物细胞伸长。

棉纤维被认为是研究植物单细胞伸长的良好模式系统。该研究以棉纤维细胞为研究材料，探讨了植物激素油菜素内酯参与植物细胞伸长的遗传基础。通过检测棉纤维发育时期的油菜素内酯含量及外源添加油菜素内酯处理纤维实验，发现油菜素内酯促进棉纤维细胞伸长。在棉花中过量表达GhBES1，导致纤维细胞变长。对GhBES1过表达纤维进行ChIP-seq分析，找到GhBES1下游调控靶基因GhCERP，发现GhBES1通过结合GhCERP启动子区E-box元件，正调控其转录。同时，在棉花中过量表达GhCERP，发现纤维细胞变长，而干扰GhCERP转录，纤维细胞则变短。分析GhCERP转基因纤维细胞转录组，找到GhCERP下游调控细胞壁相关通路，进一步研究发现GhCERP和GhEXPA3-1启动子区E-box元件特异性结合并诱导其表达。此外，还发现BES1-CERP-EXPA3信号级联通路在拟南芥中保守，调控拟南芥根及下胚轴细胞伸长。以上研究揭示了油菜素内酯信号介导的植物细胞伸长广谱调控通路。

陕西师范大学生命科学学院肖光辉教授为论文通讯作者。陕西师范大学生命科学学院博士后竺丽萍和王会琴为论文第一作者，陕西师范大学生命科学学院研究生朱姣洁、王晓思、江斌和侯利勇参与了该项目研究。该课题得到国家自然科学基金、国家重点研发子课题、中国博士后面上项目等项目资助。

转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号

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