Ultravioletā gaisma UV-B ir svarīga signāla molekula, kurai ir galvenā regulējošā loma zaļo augu augšanā, metabolismā un attīstībā, piemēram, regulē fotomorfoģenēzi (inhibē augu pagarināšanos, veicina dīgļlapu atvēršanos, veicina flavonoīdu un cianīna uzkrāšanos) elementi, lai novērstu stresu utt.). Augiem iekarojot zemi, tie pakāpeniski ir attīstījuši sarežģītus UV-B signālu uztveršanas un pārraidīšanas ceļus. UVR8 (UV IZTURĪBAS LOCUSS 8) pašlaik ir zināms kā vienīgais zaļo augu fotoreceptors, kas spēj uztvert UV-B starojumu un pārraidīt UV-B signālus. Tas var pabeigt virkni UV-B reakcijas procesu, mijiedarbojoties ar pakārtotajiem transkripcijas faktoriem. . Tomēr cilvēki joprojām ir pretrunīgi par UVR8{8}}mediētā UV-B signālu ceļa izcelsmi un evolūcijas vēsturi augos.
A few days ago, Professor Zhong Bojian's team from Nanjing Normal University published an online research paper entitled Origin and adaptive evolution of UV RESISTANCE LOCUS 8-mediated signaling during plant terrestrialization in Plant Physiology, which systematically explained the origin and Evolution history. The study clarified the origin groups of different UV-B signaling pathways in plants, and revealed that green plants gradually evolved different UV-B signaling pathways to adapt to the changing UV-B environment of the land.
Pētnieki vispirms izmantoja salīdzinošās genomikas un filoģenētiskās metodes, lai analizētu UV-B signālu ceļa galvenos elementus 79 reprezentatīvos augu genomos, un atklāja, ka UV-B receptoram UVR8 ir ļoti konservatīva evolūcijas vēsture. . Pakārtotie negatīvie regulējošie faktori un transkripcijas faktori atšķiras no zaļo augu evolūcijas kursa. Klasiskais UVR8-COP1/SPA-HY5-RUP signalizācijas ceļš augos radās no zaļajām aļģēm. Šī signalizācijas ceļa izcelsme dod zaļajiem augiem spēju reaģēt uz UV-B starojumu. Filoģenētiskā analīze parādīja, ka tādi elementi kā BES1/BIM1, WRKY36, MYB73/MYB77 un PIF cēlušies no chara, bet MYB13 cēlušies no segsēklu priekšteču grupas.
The study also found evidence related to the adaptation of plants to the strong UV-B environment on land in groups such as green algae, chara, and moss, including positive selection signals in UVR8 and RUPs and an increase in the number of copies of downstream transcription factors. In addition, the use of protein interaction experiments found that UVR8 interacts with BIM1, WRKY36, MYB73/MYB77 in early land plant liverwort, which further supports UVR8-BES1/BIM1, UVR8-WRKY36-HY5 and UVR8-MYB73/MYB77. The guided UV-B signal pathway originated from early land plants. Transcription factors such as BES1/BIM1, WRKY36, MYB73/MYB77 and PIFs are key regulatory elements of the hormone signaling pathway. Studies have shown that the establishment of these UVR8-mediated signaling pathways provides the basis for the connection between UV-B signaling and plant endogenous hormones.
Rezumējot, augu terrestrializācijas procesā klasiskais UVR8-COP1/SPA-HY5-RUP signāla ceļš ir piedzīvojis adaptīvas izmaiņas, kas veicina zaļo augu vadīt UV{{ 6}}B signāla pārraide spēcīgā zemes UV-B vidē. Fizioloģiskā reakcija. Tajā pašā laikā zaļie augi ir attīstījuši arī daudzveidīgus UV-B signālu pārraides un mijiedarbības mehānismus ar augu endogēnajiem hormoniem, paplašinot to UV-B signāla transdukcijas ceļus un nodrošinot tiem pielāgoties mainīgajiem UV stariem. -B radiācijas vide uz sauszemes. Bāze. Šī izpētes sistēma atklāj augu UV-B signāla pārraides galveno komponentu izcelsmi un evolūcijas vēsturi un sniedz teorētisku atsauci, lai padziļināti izprastu to augu molekulāros mehānismus, kuri pielāgojas UV-B stresam.
Dr. Džans Dženhua no Naņdzjinas Normālās universitātes Dzīvības zinātņu skolas ir pirmais autors, un profesors Džons Bodžans ir atbilstošais autors. Pētnieciskajā darbā piedalījās Ķīnas Zinātņu akadēmijas Šanhajas Bioloģijas zinātņu institūta Augu fizioloģijas un ekoloģijas institūta doktoranti Shi Chen un Liu Hongtao. Šo pētījumu finansēja Ķīnas Nacionālais dabaszinātņu fonds un Dzjansu provinces bioloģiskās priekšrocības.
