陕西
种子如何决定“苏醒”的时机？这一关乎植物繁衍存亡的关键决策，长期以来被归结于脱落酸（ABA）和赤霉素（GA）两种激素的“浓度战争”。然而，这一经典模型始终无法解释一些遗传谜题：为何某些突变体即使补充大量GA也无法萌发？短暂的环境胁迫何以产生长期影响？
近日，西北农林科技大学未来农业研究院郑远教授团队在The EMBO Journal上发表了题为Direct receptor competition gates RGL2 proteolysis for seed germination timing的研究论文，首次揭示了一种超越激素浓度的全新调控维度——“受体竞争”。该研究发现，ABA与GA的受体蛋白会在关键调控蛋白RGL2上“直接争夺地盘”，其胜负结果决定了RGL2是被稳定还是被降解，从而像一道精密的分子开关，精确控制种子萌发时机。
意外发现：ABA受体PYLs竟是RGL2的直接结合蛋白
在拟南芥中，DELLA蛋白RGL2蛋白是抑制萌发的“主刹车”。GA通过其受体GID1促进RGL2降解以启动萌发，而ABA则维持种子休眠。传统观点认为，胜负取决于两种激素的浓度高低。郑远团队通过系统性蛋白互作筛选，获得了出人意料的发现：所有14个ABA受体（PYL）都能直接结合RGL2，并且ABA会增强这一结合，GA则会抑制。
受体竞争的奥秘：GID1如何“四两拨千斤”
这引发了核心问题：两种受体是否在“正面交锋”？研究证实了这一点。团队发现，GA受体GID1与RGL2的“亲和力”显著高于ABA受体PYL。这种先天优势构成了“竞争”的分子基础。如同拔河，GID1过表达能将80%的PYL从RGL2身边拉走；反之，PYL过表达也能削弱40%的GID1结合。更重要的是，激素是激活竞争的关键“开关”：GA是GID1发挥竞争力的“入场券”，而ABA则能显著增强PYL的“防守能力”。
DWA1：执行降解的“分子刽子手”
竞争的结果如何转化为最终的萌发指令？研究找到了关键执行者——作为CUL4泛素E3复合体底物识别蛋白的WD40蛋白DWA1。它负责将RGL2送上降解之路。有趣的是，DWA1本身也成为受体竞争的“第二战场”。在ABA占优时，PYL受体不仅像“盾牌”一样直接保护RGL2，还会“绑定”DWA1，使其无法启动降解机器。而当GA信号持续时，竞争力更强的GID1受体会成功取代PYL，解放DWA1，最终驱动RGL2被降解。
至此，一个清晰的双层级调控模型得以建立：第一层是经典的激素浓度变化，第二层则是本研究新发现的、发生在蛋白层面的“受体竞争”。环境胁迫通过ABA快速激活PYL，占据RGL2，使种子进入一个可逆的“暂停评估”状态；一旦环境转好，持续的GA信号则通过累积的GID1受体逐步赢得竞争，下达“萌发执行”指令。
ABA/GA受体竞争模型
该研究是郑远团队在种子生物学系统性研究中的最新突破。该团队长期致力于解析种子休眠、萌发与营养调控的分子网络，近期先后在
Plant Cell（点击查看 ）和
PNAS（点击查看： ）发表重要成果，分别揭示了种子休眠维持与营养代谢协调的新机制。本次在EMBO Journal发表的工作，进一步将研究纵深推进至萌发时序的蛋白互作动态层面，形成了从休眠、营养到萌发决策的完整调控逻辑链。这一系列成果不仅深化了对种子生命起点的理解，也为设计抗逆稳产的“智能种子”提供了多靶点理论依据。
西农林科技大学未来农业研究院郑远教授为论文的通讯作者，博士生聂凯莉为该论文的第一作者，博士生姜军涛和谢长根副教授为该论文的公共第一作者。该研究得到了国家自然基金委面上项目，西北农林科技大学引进人才启动经费，以及中国农业大学植物抗逆高效全国重点实验室开放课题资助。
论文链接：
https://doi.org/10.1038/s44318-026-00704-4
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