近日，Plant Biotechnology journal在线发表了浙江大学周艳虹课题组题为Crosstalk of PIF4 and DELLA modulates CBF transcript and hormonehomeostasis in cold response in tomato的研究论文。该研究揭示了番茄通过PIF4整合光、温和激素信号响应低温胁迫的分子机制。
植物能够感知光照、温度等环境信号的变化并做出适应性改变，这对植物的生存至关重要。但植物感知并传递光温信号以维持生长和环境适应的分子调控机制在很大程度上依然不清楚。该研究首先发现，在低温条件下，红光/远红光（R/FR）比例降低可诱导番茄PIF4的积累。过表达SlPIF4可提高番茄植株的耐寒性，而敲除SlPIF4后番茄植株对低温敏感。进一步研究发现，SlPIF4可与番茄CBFs（C‐REPEATBINDING FACTORS）基因启动子结合，并促进其表达。同时，SlPIF4可促进低温胁迫下番茄ABA、JA以及GA的生物合成及相关信号传递。
在低温条件下，SlPIF4可以激活GA信号途径SlDELLA基因 (GAINSENSITIVE 4, SlGAI4)的表达，并且SlGAI4正调控番茄的耐寒性。有意思的是，当SlGAI4蛋白积累到一定程度时，会抑制SlPIF4的积累，形成了一个负反馈调控环路。
PIF4作用模式图
因此，番茄通过PIF4整合光、温和激素信号调控低温抗性。该研究为植物生长和环境适应调控提供了新的见解。该论文的第一作者为王峰博士（现为沈阳农业大学园艺学院副教授），通讯作者为浙江大学周艳虹教授（国家杰青）。浙江大学喻景权教授等人参与了该工作。
值得一提的是，浙江大学周艳虹课题组在植物整合光、温和激素信号平衡生长与低温抗性的机制研究中取得了一系列进展。该课题组在Plant Physiology发表论文，揭示了低比例的红光/远红光通过激素途径和CBF途径调控番茄的低温抗性的机制；在Plant Physiology发表论文，发现低比例的红光/远红光通过SlHY5-ABI5-RBOH1途径激活PGR5-依赖的环式电子流光保护途径缓解低温对番茄植物造成的光抑制损伤；同年又在Plant Physiology发表论文，揭示了植物光信号转录因子HY5整合光、温和激素信号调控番茄生长和低温抗性的机制；今天这篇论文揭示了PIF4整合光、温和激素信号调控番茄低温抗性的机制。
该文转自公众号PlantReports，略有改动。
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论文原文链接为：
/doi/10.1111/pbi.13272
