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来源：生物技术通报
作者：冯寒骞，李超
生长素（Auxin）一词来自于希腊语，其意为生长。生长素的作用最早由达尔文所描述，当植物组织的顶端感受到光信号或重力信号后，某种刺激物质会被运送到其他组织，促使向光和向重力反应的发生。随后，琼脂块扩散实验发现其能够从植物组织中扩散分离出来，并依然具有促进生长的活性。
生长素在植物生长发育过程中起着核心作用。吲哚-3- 乙酸（IAA）是植物中生长素最主要的形式。生长素通过调节细胞生长、细胞分裂以及细胞特异性的分化来参与一系列生长发育过程，如胚胎极性建成、维管束分化、顶端优势以及向光反应、重力响应等过程。
生长素的研究主要围绕合成与代谢、运输和信号转导而展开。植物细胞对生长素的响应和信号转导主要通过细胞核内的 TIR1/AFB-Aux/IAA-ARF 信号通路来完成。另外，细胞表面起始的信号通路主要调控生长素的快速响应，而 SKP2A通路介导了生长素对细胞周期的调控。
本期“植物激素专题”我们邀请华东师范大学生命科学学院李超研究员团队综述了三条生长素信号转导通路目前的研究进展，并介绍了生长素信号转导中具体的研究工具。同时指出，植物分子生物学的研究为理清生长素信号转导机制提供了大量的证据。然而，对于信号转导机制方面依然有许多问题需要解决：
（1）TIR1/AFB-Aux/IAA-ARF 复合体呈现出复杂的调控层次和模式，对其深入探索将有助于完整阐述生长素核内信号通路和彻底解析生长素信号通路对于特异生长发育过程的调控。其中，TIR1/AFB蛋白的翻译后修饰、Aux/IAA蛋白的构象转变和稳定性和 ARF 蛋白的转录活性调控是值得关注的研究方向。
（2）生长素对细胞生长的作用随浓度变化而反应不同。低浓度的生长素促进细胞生长，而高浓度的生长素会抑制细胞生长。另外，生长素对于根部和冠部细胞的生长呈现相反作用，并且表现出很大的敏感性差异。外源施加微摩尔浓度的生长素会促进冠部细胞的生长，而低至纳摩尔浓度的生长素对根细胞的生长具有明显抑制作用。这些复杂的生长素调控模式的分子机制有待于进一步的研究。
（3）对于生长素的快速响应机制，目前在细胞膜去极化、跨膜离子流动、钙信号震荡、原生质体快速生长等方面已经积累了大量的研究成果。然而对这一响应过程中生长素是如何被感知并传导，目前尚不清楚，在这一方面，生长素受体的探究将是重要的环节。
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作者简介：
李超，博士，研究员，于2002年在中国科学院遗传与发育生物学研究所和北京生命科学研究所联合培养攻读博士学位。之后在美国马萨诸塞大学阿姆赫斯特分校分子生物学与生物化学系开展博士后研究，相关研究成果发表在eLife, PNAS, Cell Research等高水平期刊上。2016年回国受聘为华东师范大学“紫江青年学者”，担任研究员、博士生导师。
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