近日，農(nóng)學(xué)院李勝軍/胡瑞波教授團(tuán)隊(duì)在Nature Communications在線發(fā)表了題為“Gibberellin signaling regulates pectin biosynthesis in Arabidopsis”的研究論文。中國科學(xué)院青島生物能源與過程研究所副研究員徐艷和博士研究生杜金格為該論文的共同第一作者，李勝軍教授和胡瑞波教授為共同通訊作者（山東農(nóng)業(yè)大學(xué)為本文的通訊作者單位之一）。該研究得到了國家自然科學(xué)基金、山東省自然科學(xué)基金和青島新能源山東省實(shí)驗(yàn)室抓攻關(guān)等項(xiàng)目的資助。

果膠多糖是植物細(xì)胞壁和胞間層的主要組分，在植物生長發(fā)育、生物和非生物脅迫響應(yīng)等諸多生理過程中行使重要生物學(xué)功能。赤霉素（GA）及其阻遏蛋白DELLA在第一次綠色革命中扮演了重要角色，但在果膠合成調(diào)控中的功能并不清楚。

已有研究表明MYB-bHLH-WD40（MBW）復(fù)合體和TTG2促進(jìn)果膠合成。在此基礎(chǔ)上，該研究首先明確了GA通過依賴DELLA蛋白的方式促進(jìn)果膠的生物合成。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)DELLA蛋白分別與MBW復(fù)合體和TTG2直接互作，并抑制MBW和TTG2的結(jié)合。此外，DELLA抑制MBW復(fù)合體以及TTG2的DNA結(jié)合活性，進(jìn)而阻遏其對下游靶基因的轉(zhuǎn)錄激活作用。遺傳學(xué)分析進(jìn)一步證實(shí)了GA通過DELLA-MBW-TTG2信號級聯(lián)模塊調(diào)控果膠合成，并在維持細(xì)胞粘附以及促進(jìn)幼苗生長方面具有重要作用。

圖GA-DELLA-MBW-TTG2信號模塊調(diào)控果膠合成的工作模型

該研究系統(tǒng)解析了GA-DELLA-MBW-TTG2信號功能模塊調(diào)控果膠生物合成的分子機(jī)制，并揭示了GA通過影響果膠合成在調(diào)控植物生長發(fā)育中的關(guān)鍵作用。研究結(jié)果刷新了對植物果膠多糖合成調(diào)控機(jī)制的認(rèn)識，為深入理解GA信號調(diào)控植物生長發(fā)育的分子機(jī)制提供了新穎視角，對今后農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)等性狀的遺傳改良具有重要的理論價(jià)值。

論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-59268-2

編      輯：萬    千 

審      核：賈    波