近日，中國農業科學院生物技術研究所黃榮峰科研團隊揭示了植物激素乙烯與環境信號光相互作用調控植物下胚軸生長的分子機制。相關研究成果于12月12日發表在《科學公共圖書館遺傳學版（PLoSGenetics）》雜志上。
據黃榮峰介紹，外界環境和植物激素相互作用，能夠調控植物生長、發育和衰老。萬物生長靠太陽。光作為植物生長能源的同時還參與植物整個生命周期的調控，且植物還會合成激素來調控自身的生長發育過程。因此，植物形成了一套高效、精細的機制整合外界環境和內源激素以適應復雜多變的自然界。早期研究發現，一粒種子在黑暗的土壤中破土萌發，它的下胚軸會伸長生長，而一旦萌發種子的子葉暴露于光下，光將抑制下胚軸伸長生長；而植物激素乙烯可以逆轉光的這種抑制作用，促進光下幼苗下胚軸生長，但乙烯與光相互作用如何調控這一過程的分子基礎不清楚。黃榮峰和他的團隊首先證明了乙烯促進的下胚軸伸長生長依賴于光信號的正向調節因子HY5（HY5是一類堿性亮氨酸拉鏈類型的轉錄因子，在植物光形態建成和光誘導基因表達中起重要的正調控作用），該因子的降解導致了擬南芥下胚軸的伸長生長。通過進一步研究，科研人員發現乙烯通過影響光信號因子E3連接酶COP1的核質分布，從而逆轉光對于植物下胚軸生長的抑制作用，由此揭示了植物整合光信號和乙烯信號途徑進而調控植物生長發育的分子機制，為科學界認識植物外界環境和內源激素相互作用的機制提供了一種新的調控模型。
據悉，該研究由中國農業科學院生物技術研究所黃榮峰實驗室與首都師范大學馬力耕實驗室以及耶魯大學鄧興旺實驗室合作完成。該項目得到了國家基金委“植物激素作用的分子機理重大研究計劃”以及科技部973重大基礎研究項目的資助。（通訊員 崔艷）
