种子萌发是植物发育的一个重要阶段,决定着植物何时何地开启生长阶段,是自然界种子植物维持代际延续的关键,同时也是农业生产中重要的农艺性状之一。众多研究表明,种子萌发主要通过植物内源激素GA和ABA的相互制衡方式来调节,然而这两种激素之间发生拮抗的具体分子机制迄今尚未阐释清楚,近年一直是植物激素互作研究的热点问题。
中科院华南植物园科研人员发现Nuclear Factor Y-C(NF-YC)家族基因在调控植物种子萌发中发挥重要作用。拟南芥NF-YC负调控GA介导种子萌发过程,在GA合成抑制剂(PAC)处理下,NF-YC同源基因多突变体的种子萌发率相比野生型显著提高,表现为PAC不敏感,而过表达NF-YC株系的种子对PAC超敏感。利用分子生物学手段他们找到了NF-YC的互作因子,即GA介导种子萌发关键抑制子DELLA蛋白RGL2。经高通量测序、遗传及生化分析,证实NF-YC和RGL2在转录调控上具有相互依赖关系,二者共同结合到ABA信号关键因子ABI5基因启动子的CCAAT元件上促进其转录,以此来协同GA和ABA信号来介导种子萌发的调控。该发现阐明了NF-YC-RGL2-ABI5分子模块在种子萌发中的关键作用,促进了对GA和ABA激素互作如何调控植物发育的理论认知。