微擬球藻是一種在海洋中廣泛分布，且在世界各地均可規(guī)模培養(yǎng)的工業(yè)高產(chǎn)油藻。單細胞中心功能基因組團隊路延篤等基于前期微擬球藻進化基因組數(shù)據(jù)庫研究基礎(chǔ)（Wang , et al, PLoS Genetics, 2014, 10(1):e1004094），在微藻中較為系統(tǒng)地重建了脫落酸分子（abscisic acid，簡稱ABA）和細胞分裂素分子（cytokinins，簡稱CKs）的代謝途徑和信號傳遞通路（圖一）。同時，通過UHPLC-MS/MS技術(shù)，在微擬球藻中發(fā)現(xiàn)了包括ABA和CKs等在內(nèi)的一系列植物激素，揭示了其迥異于高等植物的含量分布規(guī)律。
通過監(jiān)測植物激素分子含量變化，并結(jié)合團隊前期研究得到的時間序列轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)（Li, et al, Plant Cell, 2014, 26:1645-1665），路延篤等發(fā)現(xiàn)缺氮誘導(dǎo)產(chǎn)油過程中脫落酸和細胞分裂素之間存在相互拮抗作用。進一步的生理證據(jù)表明，脫落酸能在一定程度上提高微藻細胞的抗逆性能，而細胞分裂素能通過調(diào)控細胞周期，提高細胞生長速率。
該研究證明了植物激素在微藻中不僅廣泛存在，而且具有重要的調(diào)控功能，且在微藻中很可能存在與高等植物迥異、尚未被揭示的激素信號傳遞通路。作為一種小分子化合物，植物激素在實際應(yīng)用上有諸多優(yōu)勢，該研究也為能源微藻的培養(yǎng)和選育研究開拓了一個新的思路。
上述研究獲得了國家自然科學(xué)青年基金、中國科學(xué)院創(chuàng)新團隊國際合作伙伴計劃等支持，由中科院青島能源所單細胞研究中心徐健主持的功能基因組團隊與捷克共和國Palack 大學(xué)Miroslav Strnad和廈門大學(xué)焦念志等團隊合作完成。
圖一.兩種重要的植物激素脫落酸（ABA）和細胞分裂素（CK）的代謝和信號途徑的起源和進化
（生物能源所供稿）
原文鏈接: Antagonistic roles of abscisic acid and cytokinin in oleaginous microalga Nannochloropsis oceanica upon nitrogen depletion expand the evolutionary breadth of phytohormones function. Plant J. DOI: 10.1111/tpj.12615
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.12615/abstract
