Nature：植物为何向光生长？

　　

生物通报道  你是否曾经疑惑为何植物的茎会向上生长而根则向下？为什么植物似乎总是转向光源？攀援植物为何沿着棚架向上攀爬而非向下？

科学家们给出的答案很简单：生长激素（Auxin）！

但事实上或许并非那么简单，因为植物激素受到各种进程复杂组合的调控。近日来自比利时根特大学的研究人员领导的一个国际小组在新研究中发现了将生长激素运输至整个植物过程中的一个重要环节，并证实其导致了生长激素储存在植物特异位点。相关研究论文发布在4月15日的《自然》（Nature）杂志上。

运输生长激素的新途径？

将生长激素运输至整个植物体起着至关重要的作用。从所有迹象看来，它都不是一件简单的事情。根特大学VIB和植物生物技术与生物信息学系的研究人员发现了生长激素运输的一个新重要环节和途径：PILS蛋白。PILS蛋白对于生长激素依赖的植物生长和细胞内激素储存至关重要。而生长激素的这种分区储存似乎在功能上对于各种发育过程极其重要。

生长激素供出它的秘密

早在19世纪达尔文便已经对生长激素产生研究兴趣。然而直到近年来，由于密集的分子生物学研究才逐渐揭开激素神秘的面纱。生长激素由植物未成熟的、正在生长的部分生成，随后它被转送到整个植物体。例如低矮的茎。植物的茎需要尽可能地伸直以高效地吸收太阳光线；因此更多的生长激素会被输送至茎的下部而非上部，这样就使得茎的下部生长加速，从而促使茎伸直。因为同样的原因，窗前的植物也通常会转向光源。生长激素的这种动态调控确保了植物能够最佳地利用局部及不断变化的环境条件。

使作物种植更有效：正确的地方适当量的生长激素

在正确的时间，正确的地点给予较高水平的生长激素，可导致作物更好的生长和更好的收成。较好地调控生长激素水平会使得植物更有效地生长。研究人员希望通过不断揭示生长激素运输的过程来推动作物更高效的生长。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

A novel putative auxin carrier family regulates intracellular auxin homeostasis in plants

The phytohormone auxin acts as a prominent signal, providing, by its local accumulation or depletion in selected cells, a spatial and temporal reference for changes in the developmental program1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. The distribution of auxin depends on both auxin metabolism (biosynthesis, conjugation and degradation)8, 9, 10 and cellular auxin transport11, 12, 13, 14, 15. We identified in silico a novel putative auxin transport facilitator family, called PIN-LIKES (PILS). Here we illustrate that PILS proteins are required for auxin-dependent regulation of plant growth by determining the cellular sensitivity to auxin. PILS proteins regulate intracellular auxin accumulation at the endoplasmic reticulum and thus auxin availability for nuclear auxin signalling. PILS activity affects the level of endogenous auxin indole-3-acetic acid (IAA), presumably via intracellular accumulation and metabolism. Our findings reveal that the transport machinery to compartmentalize auxin within the cell is of an unexpected molecular complexity and demonstrate this compartmentalization to be functionally important for a number of developmental processes.