生长素广泛调节藻类和陆生植物的细胞伸展,对植物形态建成和环境适应至关重要。其中,酸性生长机制目前被认为是生长素介导的细胞伸展的主要途径。然而,目前尚不清楚生长素介导的酸性生长调控网络如何起源和演化。
近日,北京大学现代农业研究院/现代农学院邓兴旺团队与西南大学魏宁团队合作在PNAS(美国科学院院刊)在线发表了题为Origin and Evolution of Auxin-mediated Acid growth的研究论文。该研究表明生长素介导的酸性生长机制的起源和演化是一个渐进的过程。酸性生长核心调控基因在轮藻阶段已经存在,但质子泵彼时作为光信号通路的一部分尚不能响应生长素,而藻类的细胞伸展则由某个未知的生长素系统调控。在植物陆地化进程中,随着水陆环境的转化,TIR1/AFB受体的出现,基因复制介导的酸性生长基因新功能化,以及植物细胞壁成分的革新,最终生长素通路在陆地植物中成为控制质子泵介导的酸性生长的主要驱动信号。
本文的第一作者为2022届神农班本科毕业生曾海越。曾海越同学2018-2022年本科就读于含弘学院神农班,师从王翊教授,致力于RNA介导的基因复制机制及其与农艺性状的关联的研究。随后以年级第一名总成绩保送至北京大学现代农学院邓兴旺院士直接攻读博士学位,并与我校魏宁教授合作开展研究,专注于探究植物关键性状的起源、演化和分子设计育种。
曾海越同学本科在校期间曾获第七届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛全国金奖,以第一负责人身份主持国家级大学生创新训练课题并优秀结题。目前以第一作者身份在PNAS、CSBJ等期刊发表学术研究,并参与在Nature Plants, Nature Communications和Advanced Science等期刊发表论文,获得“植物生物力学”国际学术会议优秀海报奖等荣誉。