La lumière ultraviolette UV-B est une molécule signal importante, qui joue un rôle régulateur clé dans la croissance, le métabolisme et le développement des plantes vertes, comme la régulation de la photomorphogenèse (inhibition de l'allongement des plantes, promotion de l'ouverture des cotylédons, promotion des flavonoïdes et de l'accumulation de cyanine d'éléments pour prévenir le stress, etc.). Au cours du processus de conquête de la terre par les plantes, elles ont progressivement développé des voies complexes pour détecter et transmettre les signaux UV-B. UVR8 (UV RESISTANCE LOCUS 8) est actuellement connu comme le seul photorécepteur des plantes vertes capable de détecter le rayonnement UV-B et de transmettre les signaux UV-B. Il peut compléter une série de processus de réponse UV-B en interagissant avec des facteurs de transcription en aval. . Néanmoins, les gens ont encore une controverse sur l'origine et l'histoire de l'évolution de la voie de signalisation UV-B médiée par les UVR8-dans les plantes.
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.
Les chercheurs ont d'abord utilisé des méthodes génomiques et phylogénétiques comparatives pour analyser les éléments centraux de la voie de signalisation UV-B dans 79 génomes végétaux représentatifs, et ont découvert que le récepteur UV-B UVR8 présente une histoire évolutive très conservatrice. . Les facteurs de régulation négatifs et les facteurs de transcription en aval présentent un cours évolutif différent de celui des plantes vertes. La voie de signalisation classique UVR8-COP1/SPA-HY5-RUP chez les plantes provient des algues vertes. L'origine de cette voie de signalisation donne aux plantes vertes la capacité de répondre au rayonnement UV-B. L'analyse phylogénétique a montré que des éléments tels que BES1 / BIM1, WRKY36, MYB73 / MYB77 et PIF provenaient de chara et que MYB13 provenait du groupe d'ancêtres des angiospermes.
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.
Pour résumer, dans le processus de la terreur des plantes, la voie de signal classique UVR8-COP1/SPA-HY5-RUP a subi des changements adaptatifs, ce qui encourage les plantes vertes à conduire les UV{{ 6}}Transduction du signal B dans l'environnement terrestre à UV forts-B. Réponse physiologique. Dans le même temps, les plantes vertes ont également développé des mécanismes diversifiés de transduction du signal UV-B et d'interaction avec les hormones endogènes végétales, élargissant leurs voies de transduction du signal UV-B et leur permettant de s'adapter à l'évolution des UV. -Environnement de rayonnement B sur terre. Base. Ce système de recherche révèle l'origine et l'histoire de l'évolution des principaux composants de la transduction du signal UV-B des plantes et fournit une référence théorique pour une compréhension approfondie des mécanismes moléculaires des plantes s'adaptant au stress UV-B.
Le Dr Zhang Zhenhua de l'École des sciences de la vie de l'Université normale de Nanjing est le premier auteur et le professeur Zhong Bojian est l'auteur correspondant. Les doctorants Shi Chen et Liu Hongtao de l'Institut de physiologie et d'écologie végétales, Instituts des sciences biologiques de Shanghai, Académie chinoise des sciences, ont participé aux travaux de recherche. Cette recherche a été financée par la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine et les avantages biologiques de la province du Jiangsu.