陜西
植物固著于一方土地，無法像動物般自由移動以躲避風險或獲取資源。這看似是命運的束縛，卻也孕育了其獨特的內在智慧。早在公元前，古希臘人就利用“劃傷”方法催熟果實——實際上是不自覺地利用了乙烯的作用原理。乙烯作為一種能夠以氣體形態自由擴散的激素，成為植物突破物理禁錮、溝通自身與外界環境的化學信使。當前，多學科前沿技術的發展為闡明乙烯信號調控機制并推動其走向實際應用奠定了堅實基礎。
近日，Journal of Genetics and Genomics在線發表中國科學院遺傳與發育生物學研究所張勁松研究員團隊題為“
Roles of ethylene in plant growth, development, and stress responses”的綜述論文。該綜述基于擬南芥和水稻中的研究系統闡述了乙烯信號轉導研究進展及其在植物生長發育與抗逆過程中的調控功能展望了未來研究方向
該綜述首先比較和闡釋了乙烯信號轉導通路在擬南芥與水稻中的保守性與物種特異性。隨后，綜述了乙烯在多個生長發育過程中的調控作用，涵蓋種子萌發、幼苗建立、開花、籽粒灌漿、粒型控制以及衰老等。此外，總結了乙烯在介導非生物脅迫響應(如淹水低氧、鹽旱脅迫、營養與金屬離子脅迫等)中的關鍵功能。最后，基于目前對乙烯信號途徑調控機制的解析及其在農業中的重大應用潛力，該綜述從五個方面展望了未來研究方向：基于多尺度結構生物學的精準調控機制解析、種質資源優良等位基因深度挖掘、精準時序調控技術開發、抗逆性與產量協同提升，以及智能品質監測系統的構建。
擬南芥和水稻的乙烯信號轉導模式圖
擬南芥的“三重響應”(左圖)和水稻的“雙重響應”(右圖)
作者簡介
中國科學院遺傳與發育生物學研究所博士研究生張迅為該綜述第一作者，張勁松研究員和陰翠翠助理研究員為共同通訊作者。相關工作得到了國家重點研發計劃、農業生物育種國家科技重大專項和中國科學院先導B等項目資助。
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