从海星到赤霉素：植物激素生物合成与调控的分子机制及进化启示

这篇综述生动回顾了作者跨越半个世纪的植物激素研究历程，聚焦赤霉素（GA）生物合成途径的解析历程，揭示了光敏色素（PHY）通过调控GA3ox和GA20ox等关键酶基因表达来调节植物生长的分子机制，并创新性发现真菌双功能CPS/KS酶的进化特征。研究不仅阐明了ABA、IAA和BR等多种激素的合成与失活通路，更通过LC-MS/MS技术建立了植物激素超微量检测体系，为作物遗传改良提供了理论支撑。

　　

EARLY DAYS OF MY EDUCATION

作者1947年出生于东京医疗器械商家庭，童年时期通过《儿童科学》杂志培养科研兴趣。高中加入化学俱乐部时，参观日本理化学研究所（RIKEN）的经历使其立志成为有机化学家。父亲赠送的显微镜和实验玻璃器皿为其早期科学探索奠定基础，在早稻田中学期间完成"食品染料纸电泳分离"研究，并自制高压直流电源设备。

UNIVERSITY YEARS AND MY STUDY OF STARFISH SPAWNING

1966年进入东京大学农化系，毕业论文研究植物生长抑制剂与脱落酸（ABA）的结构模拟。研究生阶段转向海星产卵抑制物质研究，发现海星皂苷（asterosaponins）的类固醇骨架含有硫酸基团和糖基，其结构通过核磁共振（NMR）和质谱（MS）解析。冬季在三崎和女川海洋站进行生物实验时，意外获得渔民馈赠的鲜美扇贝，这段经历成为珍贵回忆。

RESEARCH ON YEAST MATING PHEROMONES

1975年加入RIKEN农药合成实验室后，从红冬孢酵母（Rhodosporidium toruloides）中鉴定了新型信息素rhodotorucine A的结构——C端半胱氨酸连接法尼基的11肽。创新性地发现该疏水肽会在甲醇缓冲液中形成玻璃管壁附着膜，此现象类似重结晶纯化过程。后续研究证实酵母a因子同样存在法尼基化修饰，该发现为MAP激酶信号转导机制研究奠定基础。

THE CELL-FREE SYSTEM OF GIBBERELLINS AT THE UNIVERSITY OF G?TTINGEN

1980年在德国哥廷根大学建立豌豆胚乳无细胞系统，与Peter Hedden合作阐明GA生物合成全途径。发现C20氧化是GA合成的限速步骤，该反应由2-氧戊二酸依赖双加氧酶催化。利用南瓜无细胞体系证实商品化生长延缓剂uniconazole通过抑制ent-kaurene向ent-kaurenoic acid的转化发挥作用，而prohexadione calcium则特异性抑制GA 20-oxidase活性。

GIBBERELLIN BIOSYNTHESIS AT RIKEN FRONTIER RESEARCH PROGRAM

1991年主持RIKEN前沿研究计划（FRP），团队先后克隆南瓜ent-kaurene合成酶（KS）和拟南芥GA2基因。重要发现包括：①光敏色素PHYB通过诱导GA3ox1/2表达促进种子萌发；②甲基赤藓糖醇磷酸（MEP）途径是植物GA合成主要来源；③日本柳杉释放的ent-kaurene可被ga1突变体吸收并转化为活性GA；④首次从丝状真菌Phaeosphaeria中鉴定出双功能CPS/KS酶，其催化位点与植物单功能酶显著不同。

PLANT HORMONE BIOSYNTHESIS AT RIKEN PLANT SCIENCE CENTER

2000年转任植物科学中心（PSC）主任期间：①与东京都立大学合作鉴定拟南芥醛氧化酶AAO3是ABA合成最后一步关键酶；②发现CYP707A家族编码ABA 8′-羟化酶调控种子休眠；③阐明番茄DWARF基因（CYP85）催化油菜素内酯（BR）C6位两步氧化；④证实YUCCA编码的黄素单加氧酶将吲哚-3-丙酮酸（IPA）转化为生长素（IAA）；⑤建立LC-MS/MS激素超微量检测技术，可测定单粒拟南芥种子（0.5mm）中0.2-10pg ABA。

WORK AT THE RIKEN OFFICE

2013年后在RIKEN国际处工作期间，参与京都STS论坛与诺贝尔奖得主交流，并协助举办RIKEN暑期学校，促进科研人员与国际青年学者互动。

RETIREMENT AND BEYOND

70岁退休后投身儿童科普教育，在川崎寺子屋食堂为弱势儿童教授科学实验，通过挖竹笋、观星等活动传递科学乐趣，延续Joseph Varner倡导的科学传播精神。