Ултравиолетова светлина UV-B е важна сигнална молекула, която играе ключова регулаторна роля в растежа, метаболизма и развитието на зелени растения, като регулиране на фотоморфогенезата (инхибиране на удължението на растенията, насърчаване на cotyledon отваряне, насърчаване на флавоноиди и цианин Натрупване на елементи за предотвратяване на стреса и т.н.). В процеса на растенията, завладяващи земята, те постепенно са еволюирали сложни пътища за усещане и предаване на UV-B сигнали. UVR8 (UV устойчивост LOCUS 8) в момента е известен като единственият фоторецептор в зелени растения, които могат да усетят UV-B радиация и да предават UV-B сигнали. Тя може да завърши серия от процеси на UV-B отговор чрез взаимодействие с транскрипционни фактори надолу по веригата. . Независимо от това, хората все още имат противоречия за произхода и еволюцията история на UVR8-медииран UV-B сигнален път в растенията.
Преди няколко дни екипът на професор Zhong Bojian от Nanjing Normal University публикува онлайн изследователски документ, озаглавен "Произход" и адаптивна еволюция на UV резистентност LOCUS 8-медиирана сигнализация по време на растителна наземна физиология, която систематично обяснява произхода и еволюцията история. Изследването изяснява групите произход на различни UV-B сигнални пътища в растенията, и разкрива, че зелените растения постепенно еволюират различни UV-B сигнални пътища, за да се адаптират към променящата се UV-B среда на земята.
Изследователите за първи път използват сравнителна геномика и филогенетичните методи, за да анализират основните елементи на UV-B сигналния път в 79 представителни растителни геноми, и установиха, че UV-B рецепторът UVR8 представя много консервативна еволюционна история. Отрицателните регулаторни фактори надолу по веригата и факторите на транскрипция представят различен еволюционен курс от този на зелените растения. Класическият UVR8-COP1/SPA-HY5-RUP сигнален път в растенията произхожда от зелени водорасли. Произходът на този сигнален път дава на зелените растения способността да реагират на UV-B лъчение. Филогенетичните анализи показват, че елементи като BES1/BIM1, WRKY36, MYB73/MYB77 и PIF са с произход от chara, а MYB13 произхождат от група предшествници на angiosperm.
Проучването също така намери доказателства, свързани с адаптирането на растенията към силната UV-B среда на сушата в групи като зелени водорасли, чара, и мъх, включително положителни сигнали за подбор в UVR8 и RUPs и увеличаване на броя на копията на транскрипция фактори надолу по веригата. В допълнение, използването на експерименти за взаимодействие с протеини установи, че UVR8 взаимодейства с BIM1, WRKY36, MYB73/MYB77 в ранните сухоземни растения черен дробwort, който допълнително поддържа UVR8-BES1/BIM1, UVR8-WRKY36-HY5 и UVR8-MYB73/MYB77. Направляваният UV-B сигнален път произхожда от ранните сухопътни заводи. Транскрипционни фактори като BES1/BIM1, WRKY36, MYB73/MYB77 и PIF са ключови регулаторни елементи на хормона сигнализация път. Проучванията показват, че установяването на тези UVR8-медиирана сигнализация пътища осигурява основата за връзката между UV-B сигнализация и растителни ендогенни хормони.
За да обобщим, в процеса на растителна теристриализация, класическият сигнален път UVR8-COP1/SPA-HY5-RUP претърпя адаптивни промени, което насърчава зелените растения за провеждане на UV-B трансдукция на сигнала в наземната силна UV-B среда. Физиологичен отговор. В същото време зелените растения също са еволюирали диверсифицирани UV-B механизми за трансдукция на сигнала и взаимодействие с растителни ендогенни хормони, разширявайки пътищата си за трансдукция на UV-B сигнала и осигурявайки им да се адаптират към променящата се UV-B радиационна среда на сушата. База. Тази изследователска система разкрива произхода и еволюцията история на основните компоненти на растителна UV-B сигнал трансдукция, и осигурява теоретична препратка за задълбочено разбиране на молекулярните механизми на растенията, адаптиращи се към UV-B стрес.
Д-р Джан Женхуа от Училището за науки за живота, Nanjing Нормален университет е първият автор, и професор Zhong Bojian е съответният автор. Докторски кандидати Ши Чен и Лиу Хонгтао от Института по фитосанитарна физиология и екология, Шанхайски институти за биологични науки, Китайска академия на науките, участваха в изследователската работа. Това изследване е финансирано от Националната фондация за природни науки на Китай и биологичните предимства на провинция Jiangsu.
