Nature封面：调控植物分枝的第三种激素

　　

生物通报道：来自法国图卢兹第二大学(Université de Toulouse），澳大利亚昆士兰大学（The University of Queensland）以及荷兰瓦格宁根大学（Wageningen University）的研究人员发现了调控植物分枝的第三种激素，这有别于传统的认为的植物茎分枝由生长素和细胞分裂素这两种激素调控的理论，这一发现对于植物激素研究，以及发育调控具有重要意义。这一研究成果公布在本期（9月11日）的《Nature》杂志封面上，封面上为豌豆（Pisum sativum）的一种分枝能力增强的突变体的叶基中一个生长中的芽子。

植物激素是指植物体内合成的对植物生长发育有显著作用的几类微量有机物质，也被成为植物天然激素或植物内源激素。一直以来，植物激素被分为五类：生长素（auxin）、赤霉素（gibberellin）、乙烯（ethylene）、细胞分裂素（cytokinin） 和脱落酸（abscisic acid），最近发现的还有油菜素甾醇类化合物（brassinosteroids）、一氧化氮（nitric oxide） 和茉莉酸类化合物（jasmonates）等。

这些激素都是些简单的小分子有机化合物，但它们的生理效应却非常复杂、多样。例如从影响细胞的分裂、伸长、分化到影响植物发芽、生根、开花、结实、性别的决定、休眠和脱落等。所以，植物激素对植物的生长发育有重要的调节控制作用。

在激素控制植物腋芽生长和顶端优势方面，传统植物生物学理论认为是茎顶的生长素向下运输，可能通过经典的生长素信号转导途径降低芽结中细胞分裂素水平，进而阻止腋芽生长。由于生长素的极性运输只能由形态学的上端向下端运输，而豌豆、矮牵牛和拟南芥植物的突变体分析和嫁接实验证明，顶芽的抑制作用也可由下向上传递，表明顶端优势也可能是一种向上运输的信号物质在起作用。因此认为存在另一种机制，即植物可能通过一种新的、尚未鉴定的MAX依赖性信号（MDS）或芽增殖信号（SMS）导致PIN基因转录水平和生长素运输能力降低，阻止腋芽向外运出生长素，从而维持顶端优势。由于一直未能鉴定这种物质究竟是什么，因此对顶端优势控制的第二种途径了解难以深入。

在这篇文章中，研究人员利用几个物种中分枝能力增强的突变体发现植物茎分枝过程不仅需要生长素和细胞分裂素，而且也需要一种从根部释放出的新的植物激素：Strigolactone，这种激素从植物的根部被分泌出来，能防止过度分枝，能召集有助植物吸收营养的共生菌。因此这一研究成果能被利用在防治根鸡声杂草方面。

原文摘要：

Nature 455, 189-194 (11 September 2008) |
Strigolactone inhibition of shoot branching

注：

1.植物激素

植物激素是植物体内合成的对植物生长发育有显著作用的几类微量有机物质。也被成为植物天然激素或植物内源激素。

植物激素有五类，即生长素（Auxin）、赤霉素（GA）、细胞分裂素（CTK）、脱落酸（ABA）和乙烯（ethyne，ETH）。它们都是些简单的小分子有机化合物，但它们的生理效应却非常复杂、多样。例如从影响细胞的分裂、伸长、分化到影响植物发芽、生根、开花、结实、性别的决定、休眠和脱落等。所以，植物激素对植物的生长发育有重要的调节控制作用。

植物激素的化学结构已为人所知，有的已可以人工合成，如吲哚乙酸；有的还不能人工合成，如赤霉素。目前市场上售出的赤霉素试剂是从赤霉菌的培养过滤物中制取的。这些外加于植物的吲哚乙酸和赤霉素，与植物体自身产生的吲哚乙酸和赤霉素在来源上有所不同，所以作为植物生长调节剂，也有称为外源植物激素。

最近新确认的植物激素有，茉莉酸（酯）等等。

植物体内产生的植物激素有赤霉素、激动素、脱落酸等。现已能人工合成某些类似植物激素作用的物质如2，4-D（2，4-二氯苯酚代乙酚）等。植物自身产生的、运往其他部位后能调节植物生长发育的微量有机物质。人工合成的具有植物激素活性的物质称为生长调节剂。已知的植物激素主要有以下 5类：生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯。