シロイヌナズナにおけるABAシグナル伝達ターミネーターによる種子発芽・育苗阻害のカウンターアクション（英文

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Mol Plant.2020 Jun;S1674-2052(20)30212-4. doi: 10.1016/j.molp.2020.06.011.Epub 2020-06-30.

シロイヌナズナにおけるABAシグナル伝達ターミネーターによる種子発芽・育苗阻害のカウンターアクション（英文

Counteraction of ABA-Mediated Inhibition of Seed Germination and Seedling Establishment by ABA Signaling Terminator in Arabidopsis.

Zhijuan Wang
Ziyin Ren
Chunhong Cheng
Tao Wang
Hongtao Ji
Yang Zhao
Zhiping Deng
Liya Zhi
Jingjing Lu
Xinying Wu
Shimin Xu
Mengmeng Cao
Hongtao Zhao
Liu Liu
Jiankang Zhu
Xia Li

PMID: 32619606 DOI: 10.1016/j.molp.2020.06.011.

抄録

種子の発芽と苗の定着は植物の繁殖の成功に重要であるが、種子や苗は常に変化する環境条件に遭遇するのが一般的である。植物ホルモンであるアブシジン酸（ABA）は、PYR1/PYL/RCAR ABA受容体とPP2C共受容体を介して種子の発芽と発芽後の成長を阻害することで、好ましくない条件下での早発芽と苗の成長を防止する。しかし、ABAを介した発芽・育苗の阻害がどのように阻害されるのかについてはほとんど知られていない。本研究では、WD40 タンパク質である ABA シグナルターミネーター（ABT）が ABA シグナルを効率的に遮断し、発芽・育苗に重要な役割を果たしていることを報告した。ABTはABAによってPYR1/PYL/RCAR-PP2Cs依存的に誘導される。ABT の過剰発現は ABA の存在下で種子の発芽と育苗を促進するが、ABT をノックアウトすると逆の効果がある。ABTはPYR1/PYL/RCARおよびPP2Cタンパク質と相互作用し、PYR1/PYL4とABI1/ABI2との相互作用を阻害し、ABA結合PYR1/PYL4によるABI1/ABI2の阻害を阻害してABAシグナル伝達を停止させる。これらの結果から、ABAシグナル伝達の終了には、種子の発芽や苗の定着に重要な核心的なメカニズムがあることが明らかになった。

Seed germination and seedling establishment are important for the reproductive success of plants, but seeds and seedlings typically encounter constantly changing environmental conditions. By inhibiting seed germination and postgerminative growth through the PYR1/PYL/RCAR ABA receptors and PP2C co-receptors, the phytohormone abscisic acid (ABA) prevents premature germination and seedling growth under unfavorable conditions. However, little is known about how the ABA-mediated inhibition of seed germination and seedling establishment is thwarted. Here, we report that ABA Signaling Terminator (ABT), a WD40 protein, efficiently switches off ABA signaling and is critical for seed germination and seedling establishment. ABT is induced by ABA in a PYR1/PYL/RCAR-PP2Cs-dependent manner. Overexpression of ABT promotes seed germination and seedling greening in the presence of ABA whereas knocking out ABT has an opposite effect. ABT interacts with PYR1/PYL/RCAR and PP2C proteins, and interferes with the interaction between PYR1/PYL4 and ABI1/ABI2 and hampers the inhibition of ABI1/ABI2 by ABA-bound PYR1/PYL4, thereby terminates ABA signaling. Our results reveal a core mechanism of ABA signaling termination that is critical for seed germination and seedling establishment.