17日，福建農(nóng)林大學(xué)未來技術(shù)學(xué)院海峽聯(lián)合研究院徐通達(dá)團(tuán)隊與楊貞標(biāo)團(tuán)隊合作在國際頂級期刊《細(xì)胞》（Cell）雜志發(fā)表題為“ABLs and TMKs are co-receptors for extracellular auxin”（即“生長素結(jié)合蛋白ABLs和TMKs激酶形成共受體感受胞外生長素”）的研究論文。

　　據(jù)介紹，研究揭開了植物細(xì)胞如何感受胞外生長素信號的神秘面紗，闡釋了細(xì)胞膜共受體復(fù)合體傳遞生長素信號調(diào)控植物生長發(fā)育的分子機(jī)制，是植物激素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)領(lǐng)域的重要發(fā)現(xiàn)。

　　這是該校繼徐通達(dá)團(tuán)隊2019年、楊貞標(biāo)團(tuán)隊2021年分別在國際頂級期刊《自然》（Nature）上解析生長素-TMK信號途徑之后，相關(guān)研究領(lǐng)域取得的又一重大進(jìn)展。

　　生長素是植物中最早被發(fā)現(xiàn)也是最核心的激素，因其促進(jìn)生長而得名。近百年的研究證實，生長素參與調(diào)控植物幾乎所有的生長發(fā)育過程。此外，生長素也被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，不僅作為生長調(diào)節(jié)劑來提高園藝和農(nóng)業(yè)上的產(chǎn)量，也作為除草劑來控制雜草。

　　作為一種天然的小分子化合物，生長素復(fù)雜多樣的生物學(xué)功能是如何實現(xiàn)的？半個多世紀(jì)以來，在植物細(xì)胞表面是否存在一類蛋白，可以直接識別結(jié)合生長素分子，從而啟動生長素反應(yīng)，一直是相關(guān)研究領(lǐng)域關(guān)注和爭論的焦點。

　　福建農(nóng)林大學(xué)的研究報道了兩個新的質(zhì)外體定位的生長素結(jié)合蛋白，即ABL1（ABP1-like protein 1）和ABL2，它們與生長素結(jié)合蛋白ABP1具有相似結(jié)構(gòu)。

　　研究表明，這兩個蛋白定位在細(xì)胞膜和細(xì)胞壁的間隙中，當(dāng)生長素出現(xiàn)，它們會誘導(dǎo)該生長素結(jié)合蛋白和細(xì)胞膜上一個叫TMK的蛋白激酶，形成ABP1/ABLs-TMK生長素共受體，從而激活一系列胞內(nèi)相關(guān)蛋白，將胞外的生長素信號傳遞到細(xì)胞內(nèi)部，最終調(diào)控植物生長和發(fā)育的分子機(jī)制。

　　據(jù)介紹，這一重大發(fā)現(xiàn)為合成生物學(xué)的應(yīng)用提供了巨大潛力。未來，通過利用合成生物學(xué)的技術(shù)，人們可以對植物生長素調(diào)控網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行工程化改造，通過調(diào)控細(xì)胞外受體的表達(dá)水平或結(jié)構(gòu)，精確調(diào)節(jié)植物對生長素的響應(yīng)，實現(xiàn)更高的產(chǎn)量和更好的品質(zhì)。比如，水稻常因天氣等外部原因倒伏，嚴(yán)重影響產(chǎn)量，甚至可能絕收。通過減弱生長素的作用，可以在不影響結(jié)實率的前提下，提高水稻的抗倒伏能力。（記者 蔣豐蔓 通訊員 曹佳奕）