JGG | 福建农林大学徐通达团队综述植物胞外和胞内生长素信号通路相互作用研究进展

生长素是植物体内最重要的植物激素之一，广泛参与植物生长发育各个过程及对环境的响应。生长素通过极性运输系统在细胞间移动，同时存在于细胞内外。胞外和胞内的生长素分子可以被不同的受体蛋白识别。这两种生长素信号识别和传递系统共同调节植物发育，同时控制不同的生长素反应。近年来，胞外和胞内生长素的感知与信号转导通路研究均取得重要进展，极大增强了人们对生长素在植物生长发育过程中复杂作用的理解。

近日， 福建农林大学徐通达教授团队在Journal of Genetics and Genomics在线发表题为“The interplay between extracellular and intercellular auxin signaling in plants”的综述论文，总结了生长素生物学功能特性，介绍了胞外和胞内生长素信号通路的组成，重点阐述了胞外和胞内生长素信号通路在植物多个重要生物学过程中的交互调控作用。

该综述首先介绍了生长素的四个生物学特性，即浓度效应、组织特异性、时间效应和自组织特性。这些特性使得生长素在调控植物复杂且动态的生长发育过程以及应对复杂环境变化时能够作为主要调节器发挥功能。其次，总结了最新发现的胞外生长素信号通路组分，比如新的胞外生长素受体ABLs，以及胞外生长素受体ABP1/ABLs-TMK复合物介导的多个重要的磷酸化底物。同时，阐述了胞内生长素信号通路最新进展，包括胞内生长素受体TIR1/AFBs家族成员AC活性和GC活性的发现，以及该受体家族介导的非转录调控通路等。

随后，该综述对胞内胞外生长素信号通路在调控植物重要发育过程中的交互作用进行了重点总结。这些重要发育过程主要包括植物下胚轴和根“酸生长”，植物破土过程中顶端弯钩形成，植物细胞对生长素快速和慢速响应，以及植物被伤害后维管束再生过程。胞外和胞内生长素信号通路在这些发育过程中的交互调控作用很好实现了生长素的组织特异性、浓度效应、时间效应及自组织性。

最后，该综述对生长素信号感知和转导领域目前存在的一些有待解决的重要问题进行了探讨和展望。

胞外和胞内生长素信号通路

胞外生长素主要由ABP1/ABLs-TMKs受体复合物感知，随后通过磷酸化重要底物实现信号转导；胞内生长素主要由TIR1/AFBs感知，通过转录和非转录调控两种方式调控植物的快速和慢速反应。胞外和胞内生长素信号通路的交互作用分别在“酸生长”、顶端弯钩、细胞快慢反应及受伤害后维管束再生过程中发挥重要作用。

作者简介

福建农林大学未来技术学院/海峡联合研究院唐文鑫副教授和于永强教授为该综述共同第一作者，徐通达教授为通讯作者。相关工作得到国家自然科学基金资助。