Ultrafialové světlo UV-B je důležitá signální molekula, která hraje klíčovou regulační roli v růstu, metabolismu a vývoji zelených rostlin, jako je regulace fotomorfogeneze (inhibice prodlužování rostlin, podpora otevírání kotyledonů, podpora akumulace flavonoidů a cyaninu prvků k prevenci stresu atd.). V procesu dobývání země rostlinami si postupně vyvinuly složité cesty pro snímání a přenos UV-B signálů. UVR8 (UV RESISTANCE LOCUS 8) je v současnosti znám jako jediný fotoreceptor v zelených rostlinách, který dokáže snímat UV-B záření a přenášet signály UV-B. Může dokončit řadu procesů odezvy UV-B interakcí s následnými transkripčními faktory. . Přesto lidé stále vedou spory o původu a historii vývoje UVR8-zprostředkované signální dráhy UV-B v rostlinách.
A few days ago, Professor Zhong Bojian's team from Nanjing Normal University published an online research paper entitled Origin and adaptive evolution of UV RESISTANCE LOCUS 8-mediated signaling during plant terrestrialization in Plant Physiology, which systematically explained the origin and Evolution history. The study clarified the origin groups of different UV-B signaling pathways in plants, and revealed that green plants gradually evolved different UV-B signaling pathways to adapt to the changing UV-B environment of the land.
Vědci nejprve použili komparativní genomiku a fylogenetické metody k analýze základních prvků signální dráhy UV-B v 79 reprezentativních rostlinných genomech a zjistili, že receptor UV-B UVR8 představuje velmi konzervativní evoluční historii. . Následující negativní regulační faktory a transkripční faktory představují odlišný evoluční průběh než u zelených rostlin. Klasická signální dráha UVR8-COP1/SPA-HY5-RUP v rostlinách pochází ze zelených řas. Původ této signální dráhy dává zeleným rostlinám schopnost reagovat na UV-B záření. Fylogenetická analýza ukázala, že prvky jako BES1/BIM1, WRKY36, MYB73/MYB77 a PIF pocházejí z chara a MYB13 pochází ze skupiny předků krytosemenných rostlin.
The study also found evidence related to the adaptation of plants to the strong UV-B environment on land in groups such as green algae, chara, and moss, including positive selection signals in UVR8 and RUPs and an increase in the number of copies of downstream transcription factors. In addition, the use of protein interaction experiments found that UVR8 interacts with BIM1, WRKY36, MYB73/MYB77 in early land plant liverwort, which further supports UVR8-BES1/BIM1, UVR8-WRKY36-HY5 and UVR8-MYB73/MYB77. The guided UV-B signal pathway originated from early land plants. Transcription factors such as BES1/BIM1, WRKY36, MYB73/MYB77 and PIFs are key regulatory elements of the hormone signaling pathway. Studies have shown that the establishment of these UVR8-mediated signaling pathways provides the basis for the connection between UV-B signaling and plant endogenous hormones.
Abych to shrnul, v procesu terestrializace rostlin prošla klasická signální dráha UVR8-COP1/SPA-HY5-RUP adaptivními změnami, což podporuje zelené rostliny k vedení UV{{ 6}}Přenos signálu B v pozemském prostředí silného UV-B. Fyziologická odezva. Zároveň si zelené rostliny také vyvinuly diverzifikované mechanismy přenosu a interakce signálu UV-B s endogenními hormony rostlin, čímž se rozšířily jejich dráhy přenosu signálu UV-B a umožnily jim přizpůsobit se měnícímu se UV záření. -B radiační prostředí na souši. Základna. Tento výzkumný systém odhaluje původ a historii vývoje základních složek rostlinného přenosu UV-B signálu a poskytuje teoretický odkaz pro hluboké pochopení molekulárních mechanismů rostlin adaptujících se na stres UV-B.
Dr. Zhang Zhenhua ze School of Life Sciences, Nanjing Normal University je prvním autorem a profesor Zhong Bojian je odpovídajícím autorem. Na výzkumné práci se podíleli doktorandi Shi Chen a Liu Hongtao z Ústavu fyziologie a ekologie rostlin, Šanghajské ústavy biologických věd, Čínská akademie věd. Tento výzkum byl financován National Natural Science Foundation of China and Biological Advantages of Jiangsu Province.
