（来源：南湖新闻网）近日，作物遗传改良全国重点实验室油菜团队联合生物信息团队在国际期刊Plant Biotechnology Journal在线发表题为“Comparative transcriptome profiling reveals the multiple levels of crosstalk in phytohormone networks in Brassica napus”的论文。该研究通过涵盖7种激素处理的198份转录组数据对油菜中不同激素处理下基因的全局响应进行解析，差异表达基因分析显示不同激素处理下的基因响应是动态变化的。

Phytohormone是指植物通过自身代谢产生的、在很低浓度下就能产生明显生理效应的一些有机信号分子。植物激素可在合成部位发挥功能，或经维管系统运输到距合成部位相对较远的组织中起作用。植物激素调控植物生长发育及环境适应的各个过程，它们既相互独立又协同调控植物种子萌发、营养生长、生殖生长、胚胎发育、种子成熟和休眠等生长发育过程。植物激素自发现以来，已广泛应用于农业生产等领域，产生了巨大社会经济效益。此外，不同植物激素间存在大量相互作用（Depuydt and Hardtke 2011）。系统解析激素之间互作有助于预测特定功能基因的丧失或过度表达对植物整体响应的影响。在模式植物拟南芥中，利用转录组图谱和蛋白互作组揭示了全局水平的激素互作关系（Nemhauser et al 2006），但在其它植物中特别是异源四倍体油菜，不同激素间的互作仍是未知的。

研究者进一步基于不同激素处理下的差异基因，构建了不同层次的激素crosstalk网络。这种复杂的激素互作类似于“多米诺效应”，共同维持着植物体的稳态。通过该网络，研究者揭示了油菜中不同层次和不同模式的激素互作，例如促生长类激素生长素（IAA）、油菜素内酯（BR）、反式玉米素（tZ）和赤霉素（GA）的合成基因对自身的拮抗作用及其代谢基因的协同作用。相反，ABA和MeJA的合成、代谢基因对于自身的协同作用，这些激素间的互作也说明植物体通过合成和代谢途径来共同维持体内的激素平衡。该研究通过构建的互作网络鉴定到调控激素合成的关键基因和转录因子。例如，GA代谢通路基因的共表达网络中共鉴定到306个转录因子，其中BnaC2.FUS3通过结合到赤霉素合成基因BnaA6.KO的启动子区来抑制BnaA6.KO的表达。另外，分别鉴定到286和244个与IAA和乙烯（ETH）合成通路基因共表达的转录因子，这些基因为研究油菜中的激素调控提供重要资源。

已在多个生物学过程中表征了赤霉素和细胞分裂素之间的拮抗作用（Jasinski et al 2005），但关于二者稳态和信号转导间的直接调控关系却并不清楚。本研究发现，赤霉素在诱导甘蓝型油菜中细胞分裂素生物合成相关基因BnaIPTs表达的同时，抑制细胞分裂素代谢相关基因BnaCKXs的表达，从而促进内源活性细胞分裂素的积累。进一步研究发现，赤霉素信号阻遏蛋白BnaRGA通过促进BnaCKXs的表达降低内源细胞分裂素水平。此外，外源细胞分裂素处理可通过诱导赤霉素合成相关基因（如BnaKS、BnaKO、BnaGA20OX1等）的表达来促进活性赤霉素GA3的积累。上述结果揭示了赤霉素与细胞分裂素间新的相互作用关系。

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/pbi.14063

南湖新闻网链接：http://news.hzau.edu.cn/info/1010/13959.htm