La luce ultravioletta UV-B è un'importante molecola segnale, che svolge un ruolo regolatore chiave nella crescita, nel metabolismo e nello sviluppo delle piante verdi, come la regolazione della fotomorfogenesi (inibizione dell'allungamento della pianta, promozione dell'apertura del cotiledone, promozione dell'accumulo di flavonoidi e cianina di elementi per prevenire lo stress, ecc.). Nel processo di conquista della terra da parte delle piante, hanno gradualmente sviluppato percorsi complessi per il rilevamento e la trasmissione dei segnali UV-B. UVR8 (UV RESISTANCE LOCUS 8) è attualmente noto come l'unico fotorecettore nelle piante verdi in grado di rilevare la radiazione UV-B e trasmettere segnali UV{5}}B. Può completare una serie di processi di risposta UV-B interagendo con i fattori di trascrizione a valle. . Tuttavia, le persone hanno ancora polemiche sull'origine e sulla storia dell'evoluzione della via di segnalazione UV-B mediata da UVR8-nelle piante.
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.
I ricercatori hanno utilizzato prima la genomica comparativa e i metodi filogenetici per analizzare gli elementi principali della via di segnalazione UV{0}}B in 79 genomi vegetali rappresentativi e hanno scoperto che il recettore UV{2}}B UVR8 presenta una storia evolutiva molto conservativa . I fattori regolatori negativi a valle ei fattori di trascrizione presentano un andamento evolutivo diverso da quello delle piante verdi. La classica via di segnalazione UVR8-COP1/SPA-HY5-RUP nelle piante è originata dalle alghe verdi. L'origine di questa via di segnalazione conferisce alle piante verdi la capacità di rispondere alle radiazioni UV-B. L'analisi filogenetica ha mostrato che elementi come BES1/BIM1, WRKY36, MYB73/MYB77 e PIF provenivano da chara e MYB13 provenivano dal gruppo di antenati delle angiosperme.
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.
Per riassumere, nel processo di terrestrializzazione delle piante, la classica via del segnale UVR8-COP1/SPA-HY5{5}}RUP ha subito modifiche adattive, che promuovono le piante verdi a condurre i raggi UV{{ 6}}Trasduzione del segnale B nell'ambiente terrestre UV{7}}B forte. Risposta fisiologica. Allo stesso tempo, le piante verdi hanno anche sviluppato meccanismi diversificati di trasduzione del segnale UV-B e di interazione con gli ormoni endogeni delle piante, espandendo le loro vie di trasduzione del segnale UV-B e fornendo loro di adattarsi ai mutevoli UV -Ambiente di radiazione B sulla terraferma. Base. Questo sistema di ricerca rivela l'origine e la storia dell'evoluzione dei componenti principali della trasduzione del segnale UV-B delle piante e fornisce un riferimento teorico per una comprensione approfondita dei meccanismi molecolari delle piante che si adattano allo stress UV-B.
Il dottor Zhang Zhenhua della School of Life Sciences, Nanjing Normal University è il primo autore e il professor Zhong Bojian è l'autore corrispondente. I dottorandi Shi Chen e Liu Hongtao dell'Institute of Plant Physiology and Ecology, Shanghai Institutes for Biological Sciences, Chinese Academy of Sciences, hanno partecipato al lavoro di ricerca. Questa ricerca è stata finanziata dalla National Natural Science Foundation of China e dai vantaggi biologici della provincia di Jiangsu.
