乙烯和生長(cháng)素參與植物發(fā)育、應激反應和適應性生長(cháng)等生物學(xué)過(guò)程。吲哚-3-丙酮酸（IPyA）途徑是生長(cháng)素合成的主要途徑。該途徑中，色氨酸轉氨酶TAA1先將色氨酸轉化為IPyA，之后黃素單加氧酶YUCCA進(jìn)一步催化IPyA轉化為IAA。

 

　　水稻是半水生單子葉作物。中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所張勁松研究組通過(guò)對一個(gè)根特異的乙烯不敏感水稻突變體mhz10的研究發(fā)現，MHZ10基因編碼色氨酸氨基轉移酶OsTAR2，在乙烯誘導的根部生長(cháng)素合成中發(fā)揮關(guān)鍵性作用。研究發(fā)現，空氣中，生長(cháng)素途徑中的OsIAA21/31和OsEIL1互作，抑制OsEIL1對MHZ10/OsTAR2的轉錄激活；OsIAA21/31還可與OsEIL1-OsIAA1/9復合體互作，抑制該復合體的活性，水稻根維持正常生長(cháng)。當環(huán)境乙烯濃度較高時(shí)，乙烯信號轉導使OsEIL1蛋白積累，先引發(fā)少量生長(cháng)素的積累；少量的生長(cháng)素通過(guò)SCFOsTAR1/AFB2復合體介導抑制因子OsIAA21/31先降解，釋放OsEIL1和OsEIL1-OsIAA1/9復合體活性。OsEIL1單獨直接可激活MHZ10/OsTAR2的轉錄；OsIAA1/9與OsEIL1互作，通過(guò)招募組蛋白乙酰轉移酶OsGCN5促進(jìn)組蛋白乙酰化，這進(jìn)一步促進(jìn)了OsEIL1對MHZ10/OsTAR2表達的激活作用，使根部生長(cháng)素大量合成，從而抑制水稻根生長(cháng)（如圖）。該研究揭示了乙烯與生長(cháng)素途徑互作調控水稻根乙烯反應的新機制，對水稻復雜性狀改良和提高適應性具有重要意義。

 

　　8月16日，相關(guān)研究成果在線(xiàn)發(fā)表在The Plant Cell上。研究工作得到國家自然科學(xué)基金和植物基因組學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗室等的支持。華南農業(yè)大學(xué)的科研人員參與研究。