光信号转导因子HY5调控拟南芥分枝的功能研究

光是影响植物分枝的重要外在环境因素,但光信号因子HY5(ELONGATED HYPOCOTYL5)是否调控植物分枝目前尚不清楚。创制了HY5转基因超表达植株,并获得商业化T-DNA插入突变体纯合植株。通过比较野生型(WT)、超表达植株(HY5-OE)、突变体(hy5-215)的分枝数目发现,与野生型相比,超表达植株分枝数目显著增加,而突变体分枝数目则显著减少。进一步比较这些遗传材料的拟南芥植株分枝的负调控关键因子BRC1(BRANCHED1)转录本水平差异,发现与野生型相比,超表达植株中BRC1转录本显著下调、突变体中显著上调。研究结果表明,HY5通过抑制拟南芥分枝关键负调控因子BRC1的转录水平,进而促进拟南芥的分枝。研究结果为阐明HY5调控分枝的生物学功能提供了一定的理论依据。

植物光调控因子COP1、HY5的研究进展

植物光形态建成调控因子COP1黑暗中积累在细胞核内,直接与碱性亮氨酸拉链(bZIP)类转录因子HY5相互作用,并被蛋白酶降解,负调控下游基因的表达;而在光下COP1从细胞核内转移到细胞核外,HY5得以在细胞核内积累,可特异结合于查尔酮合成酶基因CHS等光诱导基因启动子上,正调控相关基因的表达。

转录因子HY5在植物光形态建成和氮代谢中的调控作用

HY5(ELONGATED HYPOCOTYL5)是亮氨酸拉链类转录因子,是促进光形态建成的重要调控因子,参与光、激素等调控的植物根系生长、种子发芽后下胚轴伸长、色素生物合成等生长发育进程。HY5也能够促进植株地上部光合产物的运输,并能作为信号分子从地上部移动到根系,促进根系对硝酸盐的吸收运转,维持植株的碳氮平衡,实现地上部与地下部之间的信号交流。本文从植物光形态建成、内源激素信号转导、氮代谢及碳氮平衡等方面综述了近年来转录因子HY5调控作用的研究进展。

B-box家族蛋白在植物光信号转导中的作用机制进展

光是调节植物生长发育的重要环境信号,BBX (B-box)家族蛋白在植物光信号转导过程中扮演着重要角色,它们通过在转录水平调节HY5的表达及在蛋白水平与COP1、HY5及PIFs等光信号转导的关键组分相互作用进而调控下游通路,参与调控植物光形态建成、避荫反应及光周期途径调节开花过程。本文对拟南芥、水稻、番茄中BBX家族蛋白的结构进行分析,综述了拟南芥BBX蛋白在植物光信号转导过程中的地位、功能等相关研究进展,阐明BBX家族蛋白在光调控植物生长发育过程中的分子作用机制,为利用光信号调控作物生长发育促进农业生产提供理论参考。

光信号转导通路研究进展

光是植物生长发育的能量来源,因此植物需要时刻感受周围的光环境并做出恰当的反应,以使自身获得最 大的生存优势。在长期的自然选择过程中,植物进化出了复杂的光信号转导通路来感知各种光照条件。本研究将 通过介绍光受体、E3泛素连接酶 COP1和转录因子 HY5组成的信号转导通路来阐明植物感受光的分子机制。

植物HY5蛋白结构与功能的研究进展

HY5(LONG HYPOCOTYL 5)为光形态建成的正调控因子,是光调控植物发育的分子开关。在光诱导的基因表达中,HY5调控着植物基因组中上千基因的表达,它既可以单独调控相关基因的表达,也可以与其他调控因子一起共同调控相关基因的表达。HY5蛋白除了在光形态建成中起作用外,还在植物激素的信号传递过程中起着极其重要的作用,它整合了光信号传递和植物激素的信号传递。本综述简要介绍HY5蛋白的结构、生理功能及其分子机制等方面有关的进展。