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光形态建成包括植物黑暗下下胚轴的伸长,到光下子叶张开启动光合作用的过程,对于植物的生存至关重要。光形态建成受到多种因素调控,其中激素信号,包括甾类激素油菜素内酯(BR),被光信号所启动后通过复杂的信号网络参与光形态建成。
我们实验室在前期工作中鉴定了一个定位于膜上的BR信号负调控因子MSBP1,体外实验证明它可以结合甾醇类物质,并通过调控BAK1的内吞作用来影响BRI1与BAK1的相互作用,进而抑制BR信号。此外,MSBP1在下胚轴中的表达受到光的诱导,表明其可能参与了光和BR信号的交叉。
利用实时定量RT-PCR分析和启动子.报告基因融合研究分析了MSBP1在不同光下的表达情况,发现其在蓝光、远红光和白光下受到较强的诱导,这和光形态建成中的重要因子HY5的表达模式非常类似。进一步的研究表明MSBP1在HY5及其同源基因HYH的缺失突变体和双突变体中表达被大幅度的下调,暗示MSBP1位于HY5和HYH的下游,其表达亦可能受这两个转录因子的直接调节。凝胶阻滞实验(EMSA)和染色质共沉淀实验(ChIP)证明了HY5和HYH可以直接结合MSBP1的启动子区域并调控其表达。
由于MSBP1通过调控BAK1的内吞而抑制BR信号,进一步的观察发现hy5和hy5 hyh双突变体在光下对外源BL敏感度改变,更接近于暗下的反应,类似的反应也在各种光受体中被发现,说明MSBP1不但参与了光对BL敏感性的调控,而且可能在光和BR信号中起桥梁作用。
此外,我们的初步研究还证明BR在拟南芥气孔运动中发挥重要的调节作用,并和ABA相互作用调控气孔的关闭。BR合成缺失突变体、信号缺失突变体、对野生型外源施加BR合成抑制剂BRZ均导致气孔保卫细胞中活性氧(ROS)的积累,表明BR对气孔及ABA途径的调控可能是通过影响ROS的合成来实现的。