水稻赤霉素信号负调控因子SLR1的生物学功能及其调控网络

　　

摘要：

赤霉素（GAs）是植物中一类重要的调控激素，广泛参与植物生长发育与逆境响应等多种生命过程。GA的合成及信号通路调控促成了作物育种的第一次绿色革命。SLR1是水稻中唯一的DELLA蛋白，是GA信号转导途径中关键的负调控因子，阻遏GA下游信号转导。SLR1还参与了脱落酸（ABA）、茉莉酸（JA）、油菜素内酯（BR）、独脚金内酯（SL）等激素途径，充当植物激素互作的“分子桥梁”。然而，SLR1蛋白不具备典型的DNA结合域，目前仍无证据表明SLR1能直接结合DNA序列，其主要通过与其他转录因子互作抑制或激活下游基因的表达来发挥调控功能。此外，SLR1自身的表达与功能也受到多种调控。在转录水平，SLR1基因受到OsYABBY4、OsWRKY36等转录因子的负调控；在蛋白水平，SLR1受到泛素化、糖基化、SUMO化、磷酸化等修饰，以及与其他蛋白互作对自身稳定性与活性的调控。SLR1不仅广泛调控水稻多种生长发育过程，还参与水稻响应多种生物与非生物胁迫，在水稻的整个生长周期中扮演了重要的角色。最新研究揭示SLR1在育种中的巨大潜力，通过调控SLR1在水稻中的蛋白丰度并使其维持中等含量，对提高水稻耐碱?热性具有重要意义。本文综述了水稻SLR1分子结构和作用机制、在各植物激素途径中的串联作用、SLR1自身的蛋白修饰与调控以及具体的生物学功能，以期进一步发掘SLR1蛋白关联组分和调控网络，为水稻分子设计育种提供参考。