乙烯和蛋白降解的N端规则对拟南芥种子休眠的影响

种子休眠与萌发是生态与农业上具有双重意义的性状。多种内源植物激素、外源环境因子等共同调节种子的休眠与萌发。目前调控种子休眠的广泛而深入的研究主要集中在拮抗作用的两种激素，赤霉素与脱落酸。而植物激素乙烯在打破种子休眠、促进种子萌发方面的作用机制亟待深入研究。

JIPB近日在线发表了法国索邦大学Christophe Bailly 课题组为"Roleof ethylene and proteolytic N-degron pathway in the regulationof Arabidopsis seed dormancy"(https://doi.org/10.1111/jipb.13173)的论文。前期研究发现拟南芥PRT6 (PROTEOLYSIS 6) 突变后，其新收获的种子的初级休眠不能被乙烯打破。PRT6 是RING 家族E3 泛素连接酶的成员之一，可通过识别目的底物的N末端残基导致其泛素化降解。随后研究发现PRT6的作用底物，乙烯应答转录因子ERFVIIs中 RAP2.2、RAP2.3和RAP2.12的三基因突变可以恢复prt6 对乙烯的不敏感性。乙烯显著降低了野生型Col中三个RAPs基因的表达量，而在prt6中3个基因的转录水平并不受乙烯影响。乙烯对Col种子萌发的促进作用与内源赤霉素/脱落酸的比值降低和信号通路中RGA、RGL2、ABI5的变化有关；而prt6种子对乙烯的不敏感性则主要与赤霉素信号的干扰有关。另外，PRT6的其他作用底物，乙烯应答转录因子ERFVIIs中HRE1 或HRE2虽然可能是转录因子RAPs的下游调节基因，但其对种子萌发的影响有待商榷，因为prt6hre1hre2并不能恢复prt6对乙烯的不敏感性，且35S:HRE2呈现出与突变体hre2类似的乙烯敏感性。