上海交大发现番茄响应紫外光UV-B新机制

番茄是低剂量紫外光的UV-B作为一种环境信号被植物光受体UVR8蛋白感知，通过光信号转导，调控植物的生长发育、次生代谢和对环境逆境的适应性；而强UV-B能够破坏植物细胞内的蛋白质和DNA等生物大分子，引起逆境胁迫反应。光受体UVR8介导的光信号通路对于植物适应环境具有重要的作用，UVR8通过调控大量基因转录表达变化行使其生理学功能。在UVR8信号通路上目前已经发现多个转录因子参与基因表达调控，其中转录因子HY5具有非常重要的作用，然而紫外光如何激活HY5基因转录以及HY5转录动态变化的调控机理都不十分清楚。

2022年2月21日，上海交通大学农业与生物学院尹若贺课题组在《The Plant Cell》杂志上发表了题为“Activation and negative feedback regulation of SlHY5 transcription by the SlBBX20/21-SlHY5 transcription factor module in UV-B signaling”的研究论文，揭示了在紫外光UV-B的处理下，番茄转录因子模块BBX20/21-HY5激活HY5基因转录，而过量积累的HY5蛋白抑制自身基因转录，形成自身负反馈环，维持体内HY5的水平，调节番茄的光形态建成。

本研究通过试验证实了转录因子模块BBX20/21-HY5转录激活HY5，而过量积累的HY5蛋白通过和其协同作用蛋白BBX20/21竞争结合自身基因启动子，抑制HY5基因转录，形成一个自身负反馈调控环，从而维持适当的HY5表达水平。对野生型番茄进行不同时间长度的紫外光处理，发现HY5的转录水平确实是被紫外光瞬时激活，然后快速降低，表明HY5的自身负反馈调控具有重要的生理学意义。

综上，该研究以园艺作物番茄为材料系统深入地解析了紫外光瞬时诱导HY5转录的调控机制，进一步拓展了UV-B转录调控网络，为设施园艺植物响应光环境信号提供了新的理论支撑。