植物器官（花、叶片、果实等）的脱落受多种环境因素和发育信号的影响，是一个被精确调控的过程。植物内源激素生长素和乙烯在植物器官脱落过程中起着核心调控作用，其他激素是否参与以及如何参与调控植物器官脱落还未明了。荔枝（Litchi chinensis Sonn.）是起源于我国的特色大宗果树，其果实发育过程中有3-5次生理落果，是造成荔枝产量低而不稳的重要原因，已成为制约荔枝产业高质量发展的“瓶颈”问题。
近日，Horticulture Research在线发表了华南农业大学李建国课题组题为Brassinosteroids suppress ethylene-induced fruitlet abscission through LcBZR1/2-mediated transcriptional repression of LcACS1/4 and LcACO2/3 in litchi的研究论文（论文全文相关新闻链接https://mp.weixin.qq.com/s/agPtFsN5gYsSpXMrJFXLFw）。在本研究中，发现喷施外源BR类似物24-epibrassinolide（EBR），可有效抑制荔枝果实乙烯释放，进而降低荔枝落果率，并对相关分子机理进行了解释。
乙烯（ET）是诱导荔枝落果的关键内源激素。该论文结果表明，ET+EBR处理可显著抑制ET单独处理诱导的乙烯合成基因LcACO2/3和LcACS1/4的转录。体内和体外互作实验结果证实，LcBZR1/2作为BR信号途径关键的转录因子，可直接抑制LcACO2/3和LcACS1/4启动子的活性。异源转基因实验证实LcBZR1/2可推迟拟南芥花器官脱落。同时，本论文也首次报道了拟南芥BZR1获得性突变体具有显著推迟花器官脱落的表型。
据此认为，在荔枝果实正常发育过程中，果实可能含有较高水平的BR，通过其信号转导途径中关键的转录因子LcBZR1/2直接抑制乙烯的生物合成而参与维持荔枝坐果状态；当脱落信号来临时，BR信号途径可能被削弱，乙烯合成增强，落果发生。此外，这种调控机制可能在拟南芥花器官脱落过程中是保守的，后续的研究还在进行中。
本研究得到了国家自然科学基金（32072544, 32072514）、广州市科技计划重点项目（201804020063）及华南农业大学境外联合培养项目（2019LHPY001）的资助。华南农业大学园艺学院博士研究生马兴帅为第一作者，亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室、园艺学院李建国研究员和赵明磊副研究员为本论文的通讯作者。
Horticulture Research 是由南京农业大学与自然出版集团（现Springer Nature）合作创办的英文期刊，是Nature旗下唯一的园艺领域专刊。主要刊发园艺作物的基础和理论研究。Horticulture Research 科睿唯安JCR2019影响因子：5.404，位于园艺一区（第1/36名），植物科学一区（第16/234名），遗传学一区（第24/177名）。2020年中科院期刊分区（基础版）：位于园艺小类一区，植物科学小类一区，遗传学小类一区，农林科学大类一区（Top期刊）。入选中国科技期刊卓越行动计划领军类期刊。（文图/园艺学院 张玉玺）
日期：2021-05-14
