近日，中国农业科学院烟草研究所烟草功能基因组创新团队联合国内多个从事植物多肽激素研究团队，受邀撰写题为“Peptide hormones in plants” 的综述论文。相关成果发表在园艺学顶刊《分子园艺（Molecular Horticulture ）》（JCR top 1%，IF = 10.6）上。

植物多肽激素是一类由核基因编码的信号分子，通常由小于200个氨基酸组成。作为细胞间的信使，这类激素广泛参与植物体内短距离或长距离的信号转导过程，对植物的生长发育和环境适应具有重要作用。自1991年在番茄中首次发现植物多肽激素以来，相关研究不断深入，越来越多的多肽激素在不同植物物种中被鉴定，表明它们在植物信号传递网络中扮演着关键角色。多肽激素通常由前体蛋白通过蛋白酶的加工和水解形成具有生物活性的成熟肽分子。成熟的多肽激素被分泌到细胞外，与靶细胞膜上的受体蛋白结合，激活特定的信号传导途径，引发细胞的生理和生化反应。植物多肽激素在多个生理过程和发育阶段中发挥核心作用，包括但不限于自交不亲和、受精、胚胎发育、干细胞调控、形态建成、组织分化、器官发生和衰老。此外，它们在植物应对非生物胁迫（如干旱、盐胁迫）以及生物胁迫（如病原菌感染和昆虫攻击）中也具有显著功能。

烟草功能基因组创新团队多年从事植物多肽对叶片衰老、逆境响应等过程调控作用的基础及应用研究，相关研究结果发表在Molecular Plant（2）、Molecular Horticulture （2）、Journal of Experimental Botany等知名期刊，获授权专利20余项，开发的肽钾叶面肥Ripen-Q在烟草等作物推广应用15万亩。本次该团队联合国内多肽研究领域的8个团队，通过长篇论文系统综述了植物多肽激素的研究进展，涵盖其鉴定、分类、功能、化学性质、结构特性、转录调控和翻译后修饰等方面的最新成果。论文全面整理了迄今为止鉴定出的30余个植物多肽家族，并对其在不同物种中的分布和数量进行了统计与分析。此外，论文详细总结了主要多肽激素家族的鉴定过程、表达模式、生物学功能以及在植物体内的作用机制，突出了各个家族的关键研究成果。结合最新研究，文章深入探讨了多肽如何通过与细胞膜表面的受体或共受体相互作用，激活磷酸化信号通路，从而调控植物干细胞的分裂、分化及受精等重要生物学过程的具体机制。最后，论文总结了当前植物多肽激素研究中面临的主要挑战和未解难题，包括多肽激素的功能冗余性、识别多肽的内源性形式、揭示非传统多肽的翻译机制等。

烟草所为论文第一完成单位。烟草所郭永峰研究员、中国科学院植物研究所刘春明研究员、山东农业大学李传友教授、华东师范大学李超教授、兰州大学苟小平教授、陕西师范大学王国栋教授为共同通讯作者；烟草所博士后张震彪、江西农大韩惠宾、兰州大学赵军祥、华东师大刘志文、山东农大邓磊教授、河南农大吴刘记教授等为共同第一作者。论文的相关研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国农业科学院科技创新工程、陕西省自然科学基金、中央高校基本科研业务费、甘肃省科学技术基金等项目资助。

原文链接：https://doi.org/10.1186/s43897-024-00134-y