聚焦转录因子ABI4在植物激素互作网络中的调控功能

来源：BioArt植物

原标题：Plant Com.：西北工业大学舒凯课题组发表综述文章，聚焦转录因子ABI4在植物激素互作网络中的调控功能

近日，西北工业大学舒凯教授团队在Plant Communications在线发表题为Multifaceted Signaling Networks mediated by Abscisic Acid Insensitive 4 (ABI4) 的综述论文，系统总结和阐述了转录因子ABI4在多种植物激素互作网络中的调控功能，重点聚焦ABI4在参与种子生命活动（包括种子发育、种子休眠与萌发、萌发后幼苗建成、种子寿命调控等）过程中的生理及分子机制，并就今后可能的热点进行了讨论。

“小分子、大功能”的植物激素在植物生长发育、生物/非生物逆境响应等过程中起着重要甚至决定性的作用。不同植物激素之间形成一系列精细、复杂的调控网络，相互之间协同或拮抗地调控植物的生长发育进程。这其中，一些关键基因充当着“枢纽”、发挥着重要的调控作用。深入理解这类基因在植物激素互作调控网络中的“枢纽”作用，不仅有助于拓宽和加深我们对激素生理作用的认识，还对其在农业生产中的应用具有潜在的指导意义。

图1. ABI4通过直接调控众多靶标基因，参与多种植物激素途径和生物学过程

该文重点阐述的转录因子Abscisic acid Insensitive 4 (ABI4)，最初被证明是脱落酸(ABA)信号途径中的一个正调控因子。目前，越来越多的研究证明，除ABA通路，ABI4还参与对其他多种植物激素的生物合成、失活和信号转导通路的调控，进而在植物多个关键发育阶段中发挥重要作用，如调控种子休眠和萌发、种子萌发后幼苗建成、种子内脂质代谢、主根及侧根发生与发育、以及生殖生长转换等过程。在此过程中，ABI4对多个靶基因表现出转录激活或抑制的效应，参与介导多种植物激素（ABA、赤霉素、细胞分裂素、乙烯、生长素和茉莉酸等）之间的互作网络（图1）。

图2. ABI4在转录和翻译两个层面的上游调控因子

作为一个“枢纽”型的重要基因，ABI4还受到在转录和翻译两个层面上的严格调控。论文总结了ABI4上游的直接调控因子，目前发现，大量研究集中在转录水平上的调控，已经有相当数量的直接调控ABI4表达的上游转录因子被揭示；但在蛋白层面，ABI4蛋白稳定性及翻译后修饰的调控因子，还所知有限，尤其是直接促进其降解的E3泛素连接酶、以及直接负责其磷酸化修饰进而接收ABA信号的激酶，都还值得深入研究（图2）。此外，论文还就ABI4在核质信号转导过程中的功能进行了探讨。

西北工业大学生态环境学院博士后Umashankar Chandrasekaran为本论文第一作者，舒凯教授为论文通讯作者。相关研究得到了国家自然科学基金和西北工业大学的资助。

文章链接：

https://www.cell.com/plant-communications/fulltext/S2590-3462(20)30023-7