Cell | 福建农林大学徐通达发表生长素信号综述

本文综述了生长素信号转导机制的研究进展。背景方面，生长素（吲哚-3-乙酸）是控制植物生命活动的关键激素，但其感知和信号转导机制长期未被完全阐明。研究目的旨在揭示植物如何将生长素化学信号转化为复杂生命行为，特别是两套信号系统的分子机制。结论指出，生长素信号并非单一通路，而是包含核内途径（NAP）和快速非转录响应两大系统。核内途径通过TIR1/AFB受体降解Aux/IAA抑制蛋白，释放ARF转录因子调控基因表达，控制长期发育；而快速响应系统由细胞表面ABP1/ABL-TMK模块介导，在数秒至数分钟内通过磷酸化级联改变细胞状态，如质子泵激活、细胞壁酸化及细胞形状重塑。研究发现，TMK激酶可磷酸化质子泵H⁺-ATPase和PIN蛋白，直接连接生长素信号与细胞伸长及极性运输。此外，AFB1受体在细胞质中快速调控钙离子流和根伸长抑制。进化分析表明，快速响应系统可能比核内系统更为古老。目前仍有大量谜题，包括cAMP第二信使作用、ARF凝聚体功能及快速与慢速系统的协同机制等，这些发现重新定义了植物激素研究范式，揭示植物拥有类似“信息网络”的复杂决策系统。