南方科技大学郭红卫教授课题组应邀发表植物顶端弯钩发育研究进展综述论文

以下文章来源于JIPB ，作者JIPB

如何成功突破土壤覆盖是大部分种子植物在生命历程中面临的第一个重要挑战。双子叶植物在萌发出土过程中在上胚轴、下胚轴、子叶或者真叶叶柄的顶端形成一个弯钩状的结构（顶端弯钩，apical hook），以保护幼嫩的叶片组织和茎尖分生组织在出土过程中免受机械损伤。顶端弯钩形成的基础是弯钩内外两侧细胞的不对称生长。为此，顶端弯钩在过去几十年一直被作为植物差异生长的重要研究模型之一。研究顶端弯钩发育的调控机制不仅对于理解植物的差异生长具有十分重要的理论意义，也对培育具有高出土存活率性状的农作物具有实践指导价值。

近日，JIPB在线发表了南方科技大学郭红卫教授课题组题为“To curve for survival: Apical hook development”（https://d‍oi.org‍/10.11‍11‍/j‍i‍pb.‍13441）的综述文章。文章系统概括了自1881年达尔文在其经典著作“The power of movement in plants”中细致描述双子叶植物出土结构的近一个半世纪以来，顶端弯钩研究领域的重要发现和最新进展，对从事相关领域的科研工作者全面了解顶端弯钩发育调控机制提供了借鉴。

综述从顶端弯钩的重要生理功能出发，分别就以下四个方面展开全面论述：1）顶端弯钩动态形态发生的细胞基础；2）生长素不对称分布和响应在顶端弯钩器官不对称生长中的核心调控作用和调控机制；3）植物激素和环境信号构成的复杂网络对顶端弯钩发育的可塑性调控；4）下胚轴向重性弯曲和顶端弯钩形成的差别及重要联系。此外，文章最后概括了顶端弯钩研究领域仍有待解决的若干重要科学问题，并对未来的研究方向进行了展望。

郭红卫教授课题组长期关注包括顶端弯钩发育在内的植物幼苗暗形态建成调控机制，并于2012年最早发表了由“EIN3-HLS1”模块介导的乙烯信号加剧顶端弯钩形成的转录调控机制，该模块在过去十年间成为相关研究领域的关注热点。在此基础上，课题组及合作者陆续发表了关于赤霉素、茉莉酸、油菜素内酯、水杨酸等多种植物激素以及由PIFs介导的光信号途径对顶端弯钩发育的整合调控。最近，实验室利用高通量动态表型平台和共聚焦活体成像联用，进一步揭示了生长素不依赖的顶端弯钩起始过程，是该领域的又一重要创新发现。

图1双子叶植物萌发出土过程中顶端弯钩的动态发育

图2植物激素与环境刺激构成的复杂信号网络对顶端弯钩发育的整合调控

南方科技大学生物系高级工程师王益川、博士研究生彭旸为该论文的共同第一作者，郭红卫教授为通讯作者。该项目受国家自然科学基金、深圳市科技计划孔雀团队项目及广东省普通高校重点实验室项目支持。

转自：“iPlants”微信公众号

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