宋纯鹏研究组分离和鉴定出一个新的非典型的活性赤霉素分子

植物激素是由植物自身代谢产生的一类有机化合物，在植物体内含量极低，但具有显著的生理生化效应，特别在植物应对生物胁迫和非生物胁迫中发挥重要作用，并且与农作物的产量和品质密切相关。该领域一直是生物学研究的热点和难点，随着生物技术不断的发展，近几年对植物激素有了新的认识。

GA是重要的植物激素之一，在植物生长和发育的许多方面具有重要的调节作用，如种子的萌发、植株的生长、花的发育、果实的生长等。本课题组利用实验室建立的非生物胁迫筛选体系，从模式植物拟南芥中鉴定出一个新的赤霉素合成基因GAS2，该基因功能缺失导致种子萌发和幼苗生长受到抑制。研究发现该基因隶属于Fe-dependent 2-oxoglutarate dioxygenase家族成员，而GAS2蛋白利用GA12为底物，催化生成一种新的赤霉素GA12 16, 17-dihydro-16α-ol (DHGA12)。生化研究表明DHGA12能直接与GA受体结合，发挥重要的生物学功能，质谱和NMR鉴定发现该赤霉素分子为非典型的具有生物活性的赤霉素分子。外源添加DHGA12能促进拟南芥种子萌发和下胚轴伸长，对生物技术的发展和作物农艺性状的改良具有潜在的重要应用价值。

2019年4月16日，该研究成果以“Biosynthesis of DHGA₁₂ and Its Roles in Arabidopsis Seedling Establishment”为题发表在Nature Communications杂志上。

GA12利用GAS2产生一种新的有活性赤霉素DHGA12，DHGA12具有调节植物体内ABA和GA的含量变化，进而调控作物种子萌发和幼苗形态建成的生物学功能。