浙江大学蔬菜研究所喻景权团队揭示油菜素内酯信号在番茄顶端优势调控中的核心作用

2021 年3 月9 日，浙江大学喻景权教授团队在PNAS上在线发表了题为“Brassinosteroid signaling integrates multiple pathways to release apical dominance in tomato”的研究论文，报道了番茄中油菜素内酯（BR）是解除顶端优势的关键信号，其通过整合激素（生长素、独脚金内酯、赤霉素和细胞分裂素）和糖信号，促进侧芽活化和侧枝发生。

该研究发现，BR 通过其信号途径的关键转录因子BRASSINAZOLE-RESISTANT1（BZR1）直接转录抑制侧芽中特异性表达的BRANCHED1（BRC1）基因，解除其对侧芽活化的抑制作用。顶芽去除能促进侧芽BR 激素及BZR1 蛋白的积累，而BR 合成基因缺失或BR 受体基因沉默抑制顶端优势的解除。同样，抑制生长素或SLs 合成以及外源CK 或蔗糖处理在促进侧枝发生的同时都能促进侧芽BR 激素及BZR1 蛋白的积累，而BR 合成或BZR1 缺失突变则抑制上述处理对侧枝发生的促进作用。相反，增强赤霉素（GA）信号的procera突变体中BR 信号和侧枝发生受到抑制。进一步研究发现，生长素、SL和GA 均抑制了CK 合成，而蔗糖能促进CK 合成。CK 信号途径的关键响应因子RR10 参与CK 诱导侧枝发生，并且RR10直接转录调控BR 合成基因DWF表达进而促进侧芽中BR 积累。

综上所述，BR 信号整合了控制侧枝发生的多种途径。侧芽中局部BR 信号的调控是改善番茄株型的关键靶标，为减少番茄整枝、促进轻简化栽培提供了新的思路。