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责编 | 王一
休眠是任何含有分生组织的植物响应环境或发育信号而表现出暂停生长的一种生理现象，它对植物适应诸如高光照、干旱和温度胁迫等众多不利环境条件并生存下来具有十分重要的作用。光作为一种极其重要的环境信号，从藻类到被子植物都参与调控植物休眠。蓝光受体隐花色素 (Cryptochrome, CRY) 作为生物最古老的光受体之一，是第一个在植物进化过程中出现的光受体。光信号参与植物休眠积累和释放的调控机制在拟南芥等维管植物中已有很多深入的研究，但在作为其远亲的非维管植物中的相关调控机制还不清楚。
近日，来自福建农林大学海峡联合研究院林学中心/盐城师范学院的研究团队在New Phytologist在线发表了题为Insights into Cryptochrome Modulation of ABA Signaling to Mediate Dormancy Regulation in Marchantia polymorpha的研究论文，报道了地钱蓝光受体隐花色素 (MpCRY) 的生化和分子特性，并揭示其在蓝光下通过抑制ABA信号通路相关基因的表达来调控地钱胞芽休眠的作用机制。
地钱 (Marchantia polymorpha) 作为近些年来兴起的一种早期陆生植物研究系统，是植物由低等向高等植物进化过程中的一个代表性物种，具有基因功能冗余性低、生长周期短等优势，已经被越来越多的研究者用来揭示其他植物中因基因冗余而被隐藏的基因功能及其调控机制。该研究以地钱为研究材料，分析了仅有的一个蓝光受体隐花色素(MpCRY)的生化特性，发现在蓝光条件下，细胞核定位的MpCRY与自身的相互作用得到增强，并通过进一步的磷酸化而激发蛋白活性，从而调控下游大量与休眠相关以及ABA信号通路相关基因的表达。
进一步的表型分析发现在蓝光下MpCRY的过量表达能够抑制地钱胞芽杯中胞芽的休眠，并促进散布在培养基上胞芽休眠的释放，而其功能缺失突变体胞芽休眠释放的速度明显放缓。此外，蓝光激活的MpCRY蛋白能够通过抑制ABA信号通路相关基因的表达，减弱外源施加的ABA对地钱中胞芽休眠释放的抑制作用。
综上，该研究阐明地钱中蓝光受体隐花色素MpCRY介导的蓝光信号通路和ABA信号通路参与胞芽休眠调控的基本组件，为深入解析植物适应各种不同生存环境和陆地蓝光环境变化的休眠调控机制的研究提供了新的理论依据。
福建农林大学海峡联合研究院林学中心助理研究员廖家凯为论文第一作者，基因组中心科研助理邓班为共同第一作者；盐城师范学院刘伯斌副教授为论文的第一通讯作者，福建农林大学林学中心顾连峰教授和林德书教授为论文共同通讯作者；福建农林大学研究生杨祺鑫、章玉香、丛佳静、王夏琴，中科院植物所李煜博士、福建农林大学Markus副教授、刘仲健教授和浙江农林大学卢孟柱教授也参与了该研究；该研究前期受到Yoshito Oka教授的悉心指导和帮助。该研究得到国家自然科学基金项目、江苏省自然科学基金和福建农林大学林学院高峰学科的支持。
论文链接：
https://doi.org/10.1111/nph.18815
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