中科大在第六大植物激素运输研究中取得突破性进展

3月22日凌晨从中国科学技术大学传来消息，该校孙林峰团队在第六大植物激素——油菜素内酯的运输领域取得突破性进展，研究者发现了首个油菜素内酯的运输蛋白，对农业生产意义重大。

研究成果于3月22日凌晨在《科学》杂志上发表。

油菜素内酯运输示意图。中国科大供图

在日常生活中，隧道可以帮助人们穿山越岭。在植物细胞内，当内部物质穿过细胞膜时，往往也会通过类似的“隧道”。

油菜素内酯可以调控植物体的生长、伸长、开花和育种等多个方面，是一种高效广谱、无毒无害的新型植物生产调节剂。1996年，学界将其列为继生长素、脱落酸、细胞分裂素、乙烯和赤霉素之后的第六大类植物激素。它在细胞内部合成，但是需要运输到细胞外才能发挥作用。然而，它的运输过程却一直是个未解之谜，这极大地限制了油菜素内酯信号调控的研究。

油菜素内酯运输机理漫画示意图。郄明清制作

在研究第一大类植物激素——生长素的运输过程中，孙林峰团队有了意外发现：被广泛认定为生长素运输蛋白之一的ABCB19蛋白发生突变后，其植株的外形特征与其他生长素运输蛋白突变体表现得并不完全一致。于是推测该蛋白有可能还运输别的植物激素。因此，团队检验了该蛋白对其他植物激素的反应情况，最终发现了油菜素内酯的运输过程。

孙林峰团队利用冷冻电镜技术解析了ABCB19蛋白的高分辨率三维结构，并与比利时学者合作证实了ABCB19蛋白能够运输油菜素内酯，且正向调控植物的油菜素内酯信号。

这项成果填补了油菜素内酯运输领域的关键空白。这项“隐藏功能”的被发现，为科研人员研究结构和功能相似的一类“家族蛋白”打开了思路，这些研究将为人们理解、利用油菜素内酯信号促进农业生产提供更多帮助。