植物激素脫落酸(ABA)和生長素(auxin)相互協(xié)同或拮抗能調(diào)控植物生長發(fā)育和應(yīng)對環(huán)境脅迫。深入解析兩種激素的交叉作用機制，對于生物技術(shù)研究和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐（如定向編輯基因、培育優(yōu)良性狀等）均具有重要意義。盡管目前已鑒定了多個既能響應(yīng)脫落酸也能響應(yīng)生長素的基因，但對其交叉作用機制知之甚少。
中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所謝旗研究組以擬南芥根的發(fā)育為研究模型，通過篩選ABA信號通路主要組分的突變體對外源生長素(auxin)的響應(yīng)，發(fā)現(xiàn)ABA信號傳導(dǎo)通路的主要負調(diào)控基因ABI1參與生長素介導(dǎo)的根發(fā)育進程。在對ABI1基因的突變體abi1-3和野生型擬南芥col-0苗期生長素處理的結(jié)果中發(fā)現(xiàn)小分子量熱激蛋白sHSP22表達量大幅度提升。進一步分析發(fā)現(xiàn)， sHSP22定位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，受生長素的誘導(dǎo)表達且依賴于ABI1，超量表達sHSP22基因能降低abi1-3植株對ABA的敏感性，并且能加強生長素流出載體PIN蛋白的流出，觸發(fā)更多的擬南芥?zhèn)雀l(fā)育。本研究通過遺傳學(xué)、細胞生物學(xué)和生理學(xué)等方法揭示ABA和Auxin互作的新機制，提出介導(dǎo)兩種激素信號交叉作用進而調(diào)控根發(fā)育的工作模型“ABI1-sHSP22”。
