2021年5月10日,新西蘭皇家植物和食物研究所Donald A. Hunter 團(tuán)隊(duì)與新西蘭梅西大學(xué)Paul P. Dijkwel 團(tuán)隊(duì)合作在Journal of Experimental Botany 雜志發(fā)表了題為Strigolactones regulate sepal senescence in Arabidopsis 的研究論文,文章研究揭示出SL 在萼片衰老中具有重要作用,并進(jìn)一步揭示出SL 與糖信號(hào)的相互作用。
花萼片對于花的發(fā)育至關(guān)重要,其壽命根據(jù)授粉后的功能而有很大差異。關(guān)于萼片壽命是如何調(diào)控的還知之甚少。
本研究使用萼片衰老突變體篩選,鑒定了兩個(gè)具有延緩衰老的擬南芥突變體,這將獨(dú)角金內(nèi)酯 (SL) 與衰老調(diào)節(jié)直接結(jié)合了起來,這在花研究中是迄今尚未被探索過的。突變發(fā)生在SL生物合成基因MORE AXILLARY GROWTH1(MAX1) 和SL 受體DWARF14 (AtD14) 中。AtD14 中的突變在酶活性位點(diǎn)將Ser97 變?yōu)镻he,這是植物中該基因首次突變的形式。MAX1 的損傷處于細(xì)胞色素P450 蛋白的血紅素鐵配體識(shí)別信號(hào)中,是將高度保守的Gly469 轉(zhuǎn)化為Arg,這在瞬時(shí)表達(dá)測定法中顯示出基本上抑制了MAX1 的活性。這兩個(gè)突變突顯了SL 活性對發(fā)育和響應(yīng)缺碳脅迫所致的衰老的重要性,這與著名的衰老相關(guān)調(diào)節(jié)劑乙烯和脫落酸所發(fā)現(xiàn)的相一致。對一整晚離體花序中轉(zhuǎn)錄本豐度的分析表明,缺糖、衰老和SL生物合成和信號(hào)傳遞之間存在復(fù)雜的關(guān)系。
Model for dark and starvation-induced,accelerated inflorescence SL-senescence
綜上,本研究通過篩選到兩個(gè)SL 途徑的兩個(gè)突變體,表明SL 在萼片衰老中具有重要作用,并進(jìn)一步揭示出SL 與糖信號(hào)的相互作用。