JAZ蛋白:植物生长和逆境响应的关键调节因子

摘要:JAZ蛋白(jasmonate ZIM-domain proteins)是一类在植物中发挥重要作用的转录抑制因子,它们通过与下游转录因子相互作用并抑制其转录活性,从而抑制茉莉酸(JA)响应基因的转录。当JA信号被激活时,JAZ蛋白被SCF

JAZ蛋白(jasmonate ZIM-domain proteins)是一类在植物中发挥重要作用的转录抑制因子,它们通过与下游转录因子相互作用并抑制其转录活性,从而抑制茉莉酸(JA)响应基因的转录。当JA信号被激活时,JAZ蛋白被SCFCOI1等复合体识别并泛素化,随后被26S蛋白酶体降解,这一过程解除了JAZ蛋白对转录因子的抑制,从而激活JA响应基因的表达,参与调控植物生长发育和防御。

近日,华南农业大学农学院王州飞教授团队在The Crop Journal在线发表了题为“JAZ proteins: Key regulators of plant growth and stress response”的综述论文,总结了JAZ蛋白与多种转录因子相互作用,参与不同阶段的植物生长发育,以及它们在生物和非生物胁迫响应中的调控网络。

JA信号传导关键因子JAZ蛋白在植物发育和对外界环境响应中扮演着重要角色,能精细调控植物生长发育和多种胁迫条件下的生理反应。本文全面综述了JAZ蛋白通过与不同转录因子或蛋白互作,参与JA、乙烯(ET)、生长素(IAA)、赤霉素(GA)、脱落酸(ABA)等多种激素信号途径,形成复杂的调控网络,影响花器官形成、开花时间、小穗发育、种子形成、种子萌发、根系发育和叶片衰老等多个生长过程(图1)。同时,当植物遭遇病原菌、害虫等侵害,以及受干旱、高盐和冷害等胁迫时,会导致植物体内JA含量显著增加,引起JAZ蛋白降解,从而释放被JAZ蛋白抑制的转录因子,进而激活JA响应基因表达,增强植物抗逆能力(图2)。

图1 JAZ蛋白在调控植物生长发育中的作用示意图

图2 JAZ蛋白在调控植物生物和非生物胁迫响应中的作用示意图

作者和基金项目

华南农业大学硕士研究生赵晓倩为该文第一作者,赵佳副教授和王州飞教授为共同通信作者。该研究得到国家自然科学基金项目(32372156, 32201838, 32272157)、广东省自然科学基金项目(2024A1515011084, 2023A1515012052, 2023A1515012092) 和广州市科技项目(2023A04J0749, 2023A04J1452)等资助。

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来源:科学大讲解

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