7月5日，我校生命科学学院施慧教授课题组在《当代生物学》（Current Biology）在线发表了题为B-box锌指蛋白 BBX32 促进拟南芥幼苗发芽（Promotion of seedling germination in Arabidopsis by B-box zinc finger protein BBX32）的研究论文。该研究鉴定了植物种子响应水分信号的重要功能基因，并揭示分子调控模块BBX32-PIF1，帮助植物实现水分与光照的环境信号整合，精确启动种子萌发。

种子是开花植物的繁殖器官，也是它们适应陆生环境的重要策略。种子萌发决定着植物生命周期起点，也是重要农艺性状。农作物种子在植株上穗发芽，或者播种后萌发不整齐，都将对农业生产造成重大损失。种子成熟后进入休眠状态，使得植物可以度过恶劣的环境条件，直到外界环境变得适宜植物生长时，种子才会萌发发育成新的植株。因此，种子必须敏锐感知外部环境因素，如温度、水分和光照等，并整合多种信号，使其能够准确判断环境变化，在合适的环境条件下适时萌发。

施慧教授课题组长期致力于植物种子萌发的调控机制研究，揭示了光照信号促进种子萌发的正转录调控因子HFR1（2013, Plant Cell），并鉴定了介导HFR1蛋白降解的E3泛素连接酶CDD蛋白复合体（2015, PNAS）。在前期研究的基础上，课题组进一步发现种子中BBX家族V亚群的成员BBX32被水分信号诱导；BBX32蛋白与光信号通路核心转录因子PIF1直接互作，抑制PIF1蛋白形成同源或异源二聚体的能力，进而阻止PIF1与下游DNA结合。此外，BBX32与HRF1分别响应环境中水分与光照信号，协同抑制PIF1的转录活性，解除PIF1对种子萌发的抑制作用。在两类转录调节因子的作用下，种子实现了在合适的水分和光照条件下适时启动萌发。

我校为该论文的第一完成单位，生命科学学院施慧教授是论文的唯一通讯作者。论文第一作者高卢卢是我校生命科学学院2020级博士研究生，在读期间曾荣获2023年首都女教授协会巾帼科技领航计划先锋队员和2024年北京市优秀毕业生称号。生命科学学院硕士研究生张金铭和博士研究生康靖为论文共同作者。该研究得到国家自然科学基金、“十四五”北京市属高校高水平科研创新团队支持计划和我校“人才托举计划”的资助。 

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BBX32-PIF1整合环境水分与光照信号调控种子萌发的分子模型