植物激素调控果实发育和成熟研究进展

2020年12月4日，The Plant Journal在线发表了康奈尔大学James J. Giovannoni和Matthew A. Fenn撰写的题为“Phytohormones in Fruit Development and Maturation”综述文章。

植物激素在调控果实发育和成熟过程中起着重要作用。本文综述了植物激素信号与果实发育之间关系的研究进展，重点介绍了肉质果实以及模式作物番茄和其他植物的研究成果。果实发育包括坐果发生、果实生长、成熟以及完熟。受精后坐果发生，坐果与生长素和赤霉素信号有关。生长素响应的Aux/IAA和ARF蛋白介导了生长素与赤霉素以及其他植物激素之间的相互作用。果实生长包括细胞分裂和扩增，前者受生长素信号的影响。目前对细胞扩增的调控仍不甚清楚，有研究表明，生长素和赤霉素以及其他激素协同调控细胞扩增。当生长素和赤霉素水平下降，同时脱落酸和乙烯含量上升，果实即逐渐成熟，这是完熟的过渡阶段。在果实完熟过程中，乙烯在跃变型果实中发挥着重要作用，而非跃变型果实完熟通常与脱落酸有关。近来研究表明，两种完熟生理过程对两种激素的要求各不相同，从而对共同调节因子的作用进行了重新平衡和说明，而非依赖于一种调节因子。此外，作者讨论了有关激素活性和交互作用的分子基础研究进展。目前仍存在许多问题待研究，如其他激素活性的分子基础、表观基因组变化的作用以及先前的研究结果如何转化在众多的被子植物中。