浙江大学滕元文团队揭示脱落酸促进梨芽休眠维持的分子机制

来源：BioArt植物

落叶树木冬季芽休眠的特性能使其免于低温伤害而安全越冬。进入休眠的芽需要一定时长的低温积累（解除休眠的最少低温时数称为“需冷量”）才能解除休眠，恢复生长能力。之前的研究表明，脱落酸（ABA）是调控休眠的重要植物激素，DAM（Dormancy-associated MADS-box）是调控休眠的关键转录因子，但目前尚不清楚ABA如何通过DAM基因调控芽休眠进程。

近日，浙江大学农业与生物技术学院滕元文教授团队在Plant, Cell & Environment上在线发表了题为ABA-responsive ABRE-BINDING FACTOR3 activates DAM3 expression to promote bud dormancy in Asian pear 的研究论文很好的解答了这一问题。该研究阐明了ABA对DAM基因及芽休眠的精细调控作用，为低需冷量梨品种的分子育种提供了新的靶标基因，同时，也为开发低毒新型破眠剂奠定了理论基础。

研究人员对处于不同休眠阶段的‘酥梨’花芽分别进行了ABA及其合成抑制剂处理，明确了ABA促进梨芽休眠维持的作用并发现DAM基因的表达受到内源ABA的调控。研究发现，响应ABA的关键转录因子PpyABF3与PpyDAM3在休眠过程的表达一致。进一步的试验表明，PpyABF3能够直接激活或者通过PpyCBF4间接激活PpyDAM3的表达进而使花芽维持休眠状态。在茄梨愈伤组织中过表达PpyABF3与PpyDAM3均表现出对愈伤生长的抑制。另外，同样响应ABA的另一个ABF蛋白PpyABF2能够通过与PpyABF3蛋白互作，干扰PpyABF3对PpyDAM3的结合和激活。这些结果说明，ABA通过对DAM基因的精密调控，维持芽的休眠状态。在经过长时间低温积累后，PpyCYP707A3的表达不断上调，促使ABA含量下降。此时，PpyABF3蛋白很快通过26S蛋白酶体等途径被降解，从而使PpyDAM3的表达下调，休眠解除（图）。

图：ABF3介导ABA信号调控梨芽休眠维持的分子机理

浙江大学农业与生物技术学院博士研究生杨钦淞为该文的第一作者，浙江大学滕元文教授与“百人计划”研究员白松龄博士为共同通讯作者。该研究受到了国家重点研发计划、农业部现代农业产业技术体系以及浙江省重点科技专项等项目的资助。

论文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pce.13744