昼夜节律钟蛋白PRR5与生长素转录因子ARF16协同激活ABI5整合昼夜节律、生长素和ABA信号通路调控种子萌发

《Plant Communications》：Three PRR proteins interact with ARF10 and ARF16 to enhance ABI5 activation and auxin-stimulated ABA responses during Arabidopsis seed germination

　　

摘要

昼夜节律钟和生长素共同调节拟南芥中由脱落酸（ABA）诱导的种子萌发延迟。然而，昼夜节律钟与生长素在调控ABA信号转导中的相互作用的分子机制尚不清楚。我们发现，核心昼夜节律钟蛋白PSEUDO-RESPONSE REGULATOR5（PRR5）、PRR7和PRR9对于生长素增强ABA应答至关重要。同时破坏PRR5、PRR7和PRR9使萌发种子对生长素与ABA联合处理的敏感性显著降低，而PRR5过表达则部分恢复了ABA信号转导缺陷突变体（即axr3-1）的ABA低敏表型。PRR5、PRR7和PRR9与生长素依赖型转录因子AUXIN RESPONSE FACTOR10（ARF10）和ARF16相互作用。与此一致，PRR5、PRR7和PRR9与ARF10/ARF16协同促进生长素增强的ABA应答。重要的是，PRR5和ARF16协同刺激ABA信号通路主激活因子ABI5（ABSCISIC ACID INSENSITIVE5）的转录激活，并促进ABI5在下游靶基因启动子区域的富集。此外，PRR5和ARF16协调增强萌发种子中ABA诱导的ABI5积累。综上所述，我们的结果表明，生长素对ABA信号通路的刺激需要PRR5、PRR7和PRR9的参与，并阐明了PRR蛋白与ARF10/ARF16协同激活ABI5以及整合昼夜节律钟、生长素和ABA信号通路的机制。