重要进展！陕西科研团队揭示油菜素内酯受体促进马铃薯块茎发育新机制

近日，陕西省杂交油菜研究中心与西北农林科技大学王晓峰教授团队在植物分子育种领域取得重要进展，其关于油菜素内酯受体StBRI1在促进马铃薯块茎发育分子机制的研究成果，于国际顶尖植物学期刊《The Plant Cell》（影响因子11.6）上在线发表。

该论文题为《Brassinosteroid Receptor StBRI1 Promotes Tuber Development by Enhancing Plasma Membrane H+-ATPase Activity in Potato》，揭示了BR信号通过StBRI1-PM H+-ATPase（PHA2）分子模块调控马铃薯块茎形成的分子机制，对于马铃薯高产分子育种具有一定的理论价值。

此次研究由西北农林科技大学博士生邓瑞和陕西省杂交油菜研究中心黄淑华副研究员共同担任并列第一作者，王晓峰教授担任通讯作者，陕西省杂交油菜研究中心与西北农林科技大学联合署名为并列第一作者单位，受到国家自然科学基金资助。

油菜素内酯（BRs）作为一类重要的植物激素，其关键作用体现在调节细胞的扩展与分化过程以及种子形成等多个方面。BRI1作为BRs的关键受体，在植物激素信号传导中扮演核心角色，能够直接感知BRs并调节植物的生长与发育。

此前，在农业生产实践中，外源性应用油菜素内酯（BRs）已被证实能有效提升马铃薯的块茎数量以及单株产量，从而提高马铃薯总产量。然而，BR信号如何调控马铃薯块茎发育的分子机制依然不清楚，BR信号调节PM H+-ATPase磷酸化水平的具体成分也知之甚少，也缺乏足够的证据来证实BRI1是否通过磷酸化修饰精确调节PM H+-ATPase的活性。

该研究团队便以马铃薯为研究对象，通过创新性实验发现，StBRI1能够与马铃薯中的PM H+-ATPase PHA2的C末端发生相互作用，这一相互作用有效抑制了PHA2 C端与其中央环之间的分子内互作，进而解除了对PM H+-ATPase活性的自抑制状态，显著提升了PHA2的活性。

并通过进一步的研究揭示，活化的StBRI1通过磷酸化PHA2质子泵C末端的Thr-951残基，抑制了其内部互作，使得质子泵被激活，从而促进了BR介导的细胞扩展和马铃薯块茎的发育，最终提高了块茎产量。

这一发现不仅填补了BR信号调控PM H+-ATPase活性机制的知识空白，也为通过调节细胞表面BR信号通路来优化作物生长、提升作物产量提供了新的理论依据和潜在应用前景。未来，该研究成果有望应用于马铃薯及其他农作物的遗传改良中，为全球粮食安全贡献科技力量。

编辑：李伟