山东省农业科学院蔬菜研究所发现油菜素内酯信号转导途径新的调控组分PHB3蛋白

　　近日，山东省农业科学院蔬菜研究所分子育种创新团队联合西北农林科技大学园艺学院王晓峰教授课题组，在 New Phytologist （ IF= 9.4，中科院1区） 杂志上发表了题为“PHB3 interacts with BRI1 and BAK1 to mediate brassinosteroid signal transduction in Arabidopsis and tomato”的研究论文（DO1:10.1111/nph.19469 ），研究发现了油菜素内酯信号转导途径一种新的调控模式组分PHB3蛋白。

 

　　油菜素内酯（Brassinosteroids，BR）是第六大类植物激素，对植物生长发育具有重要的调控功能。通过调控油菜素内酯信号强度，可促进作物的光合作用，提高产量、改善品质、增强抗性。油菜素内酯可与受体BRI1（Brassinosteroid Insensitive 1）的胞外域结合，从而被BRI1感知。感知BR信号后，BRI1与另一个LRR-RK 膜受体激酶BAK1 （BRI1-associated kinase 1）互作，形成复合体，发生交互磷酸化，从而增强BRI1的磷酸化信号，实现BR 信号由胞外向胞内的传递。研究团队通过蛋白免疫沉淀技术分离纯化到活体表达的BRI1和BAK1蛋白，进一步利用LC-MS/MS质谱技术发现抗增殖蛋白Prohibitin3 （PHB3）能与二者共免疫沉淀。随后通过蛋白质组学、生物化学、细胞学、遗传学、转基因技术、基因编辑技术、转录组学等多种技术手段，验证了PHB3蛋白能与BRI1、BAK1相互作用，参与调节番茄和拟南芥油菜素内酯信号转导途径，进而调控植物的生长发育。该研究揭示了PHB3蛋白参与的一种新的油菜素内酯信号转导调控途径，拓宽了人类对油菜素内酯信号转导作用机理的认知，为油菜素内酯在植物遗传改良中的应用，提高作物产量和增加作物抗逆性提供了一个新的思路和手段。

 

　　山东省农业科学院蔬菜研究所李程博士为论文第一作者，张珊博士、李景娟博士为本研究同等贡献作者，王晓峰教授和高建伟研究员为共同通讯作者。本研究受到国家自然科学基金、旱区作物逆境生物学国家重点实验室、山东省重点研发计划、山东省蔬菜产业技术体系、山东省泰山学者青年基金等项目资助。（撰写：李程  核稿：王凤德）

 

　　文章链接：https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/nph.19469