近日，《分子植物》（Molecular Plant）在線報道了植物中發(fā)現(xiàn)的第一個調(diào)控油脂降解的轉(zhuǎn)錄因子AHL4，以及磷脂酸（PA）通過與AHL4互作調(diào)控種子萌發(fā)和苗期建成過程中油脂降解的作用機制，為作物油脂遺傳改良提供了新的理論支持。

高等植物在種子萌發(fā)和苗期建成時期的主要能量來源于種子儲存的能量物質(zhì)。油脂，尤其是三酰甘油（TAG），是雙子葉植物種子中儲存能量的主要物質(zhì)。在種子萌發(fā)過程中，TAG在三酰甘油脂酶的作用下降解，經(jīng)過一系列反應(yīng)產(chǎn)生葡萄糖供種子萌發(fā)和苗期建成。然而此前科學家對這一關(guān)鍵過程中油脂降解的調(diào)控知之甚少。

論文第一作者、華中農(nóng)業(yè)大學蔡光勤介紹，AHL轉(zhuǎn)錄因子家族在擬南芥中一共有29個成員，其功能涉及植物生長發(fā)育、生物和非生物逆境脅迫等多個調(diào)控途徑。

該研究發(fā)現(xiàn)，擬南芥AHL4突變體種子萌發(fā)速率、萌發(fā)后主根長、種子萌發(fā)及苗期建成過程中TAG降解速率等都明顯大于野生型。而AHL4過表達株系在缺糖培養(yǎng)基上的種子萌發(fā)速率顯著變慢，萌發(fā)后主根幾乎不伸長，TAG降解速率顯著減慢，但添加蔗糖后主根生長能在后期恢復至野生型表型。

上述研究表明，AHL4參與調(diào)控種子萌發(fā)及苗期建成時期TAG的降解，并且這一時期的磷脂酸含量在AHL4突變體中比野生型高，而過表達株系比野生型低。

研究者提出了AHL4的工作模型：AHL4通過特異結(jié)合在啟動子區(qū)域富含AT堿基motif的三酰甘油脂酶及β-氧化相關(guān)基因的啟動子上，抑制這些基因的表達，進而通過調(diào)控TAG降解速率來影響種子萌發(fā)及苗期建成。而磷脂酸通過與AHL4特異結(jié)合，抑制AHL4與DNA的結(jié)合。AHL4與磷脂酸互作共同調(diào)控植物體內(nèi)TAG的降解。