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王一
种子是一切绿色生命的起源。通常，植物从种子萌发到植物幼苗的光合系统建立之前是完全异养的，此时需要利用种子中储备的淀粉、糖和蛋白质等资源维持生命活动的代谢需求。然而，对于像拟南芥等种子较小的植物而言，种子中储备资源有限，因此植物必须具备物质代谢与分配策略，比如将这些资源优先用于根茎生长，以提高其存活效率。研究表明，种子中储存资源的代谢调节需要进化上保守的SnRKs（SucroseNon-fermentingRelatedproteinKinases）激酶调节。多种植物组织中SnRK1活性的激活预示着即将到来的胁迫和碳饥饿，并会引发大量的转录和翻译后调节以抑制生长并保存能量。然而，目前关于SnRK1激酶在苗期建成过程中的功能及调节机制仍知之甚少。
近日，德国维尔茨堡大学（Julius-Maximilians-UniversittWürzburg）WolfgangDrge-Laser研究组结合分子遗传学、转录组学和代谢组学方法，阐明了关键能量调节因子SnRK1介导拟南芥苗期建成过程中的代谢调节机制。研究结果以TheevolutionarilyconservedkinaseSnRK1orchestratesresourcemobilizationduringArabidopsisseedlingestablishment为题发表在ThePlantCell上。
该研究首先建立了一种针对SnRK1亚基SnRK1α1和SnRK1α2的诱导功能缺失的方法，以研究SnRK1在幼苗发育中的功能。研究发现，snrk1α1/α2突变体在萌发3d后生长停止，并且叶绿素含量和叶绿素荧光短暂积累或增加后显著下降，这表明SnRK1对拟南芥的苗期建成至关重要。有趣的是，研究人员发现，通过添加葡萄糖等易代谢的碳水化合物，可以在很大程度上恢复snrk1α1/α2的发育缺陷表型，这表明snrk1α1/α2的发育缺陷主要是由于一些能量物质分解代谢途径的错误调节导致的。
Schematicrepresentationoftheexperimentalset-up
在此基础上，研究人员结合代谢组学和转录组学分析，发现Snrk1α1/α2的缺失导致了贮藏脂质和贮藏蛋白质的降低，从而降低了代谢可用糖和氨基酸的水平。此外，snrk1α1/α2幼苗在脂质β氧化和氨基酸分解代谢中某些酶基因的表达降低，同时糖异生的关键初始酶磷酸烯醇丙酮酸羧激酶和胞质丙酮酸磷酸二激酶(cyPPDK)的表达也受到抑制，这暗示了SnRK1在调节糖异生过程中的关键作用。进一步的研究表明，转录因子bZIP63（BASICLEUCINEZIPPER63）是SnRK1激酶下游靶标，bZIP63被SnRK1磷酸化后，直接靶向并激活cyPPDK启动子，进而在糖异生过程中发挥调节作用。
WorkingmodeldescribingtheimpactofSnRK1onstorage