光敏色素和ERF55/ERF58调控种子萌发的新机制

光是影响植物生长发育的重要环境因素，植物进化出不同类别的光受体感知环境光变化并激活下游的响应基因。研究表明，光敏色素A （phyA） 和phyB作为主要的光受体在植物去黄化、开花以及种子萌发等过程中发挥关键调节功能 【1】 。作为植物生命周期的起始，种子萌发过程通常受到脱落酸 （ABA） 和赤霉素 （GA） 的拮抗调控 ，ABA抑制种子萌发而GA可以促进种子萌发。 phyA和phyB可以通过结合bHLH转录因子PIF1 （PHYTOCHROME INTERACTING FACTOR 1） 并抑制PIF1对SOM （SOMNUS） 的激活介导ABA和GA的合成与分解代谢，从而参与种子萌发过程的调节 【2,3】 。

AP2/ERF 是植物中较大的转录因子家族，其成员在植物的各个生物过程中发挥调节功能。其中，ERF58 （ETHYLENE RESPONSE FACTOR 58） 的表达受到ABA的调节，并且ERF58可以结合启动子的脱水应答元件，暗示ERF58可能与植物ABA响应有关 【4】 。但是目前尚不清楚ERF58的功能及其是否在种子萌发过程中发挥作用。

近日，德国University of Freiburg 的Andreas Hiltbrunner团队揭示了ERF58及其同源基因 ERF55响应光敏色素并通过影响ABA及GA代谢参与种子萌发调节的机制。该研究成果以题为The phytochrome interacting proteins ERF55 and ERF58 repress light-induced seed germination in Arabidopsis thaliana发表在Nature Communications上。