17日，福建農林大學未來技術學院海峽聯合研究院徐通達團隊與楊貞標團隊合作在國際頂級期刊《細胞》（Cell）雜志發表題為“ABLsandTMKsareco-receptorsforextracellularauxin”（即“生長素結合蛋白ABLs和TMKs激酶形成共受體感受胞外生長素”）的研究論文。

據介紹，研究揭開了植物細胞如何感受胞外生長素信號的神秘面紗，闡釋了細胞膜共受體復合體傳遞生長素信號調控植物生長發育的分子機制，是植物激素信號轉導領域的重要發現。

這是該校繼徐通達團隊2019年、楊貞標團隊2021年分別在國際頂級期刊《自然》（Nature）上解析生長素-TMK信號途徑之后，相關研究領域取得的又一重大進展。

生長素是植物中最早被發現也是最核心的激素，因其促進生長而得名。近百年的研究證實，生長素參與調控植物幾乎所有的生長發育過程。此外，生長素也被廣泛應用于農業生產中，不僅作為生長調節劑來提高園藝和農業上的產量，也作為除草劑來控制雜草。

作為一種天然的小分子化合物，生長素復雜多樣的生物學功能是如何實現的？半個多世紀以來，在植物細胞表面是否存在一類蛋白，可以直接識別結合生長素分子，從而啟動生長素反應，一直是相關研究領域關注和爭論的焦點。

福建農林大學的研究報道了兩個新的質外體定位的生長素結合蛋白，即ABL1（ABP1-likeprotein1）和ABL2，它們與生長素結合蛋白ABP1具有相似結構。

研究表明，這兩個蛋白定位在細胞膜和細胞壁的間隙中，當生長素出現，它們會誘導該生長素結合蛋白和細胞膜上一個叫TMK的蛋白激酶，形成ABP1/ABLs-TMK生長素共受體，從而激活一系列胞內相關蛋白，將胞外的生長素信號傳遞到細胞內部，最終調控植物生長和發育的分子機制。

據介紹，這一重大發現為合成生物學的應用提供了巨大潛力。未來，通過利用合成生物學的技術，人們可以對植物生長素調控網絡進行工程化改造，通過調控細胞外受體的表達水平或結構，精確調節植物對生長素的響應，實現更高的產量和更好的品質。比如，水稻常因天氣等外部原因倒伏，嚴重影響產量，甚至可能絕收。通過減弱生長素的作用，可以在不影響結實率的前提下，提高水稻的抗倒伏能力。