植物固着于一方土地，无法像动物般自由移动以躲避风险或获取资源。这看似是命运的束缚，却也孕育了其独特的内在智慧。早在公元前，古希腊人就利用“划伤”方法催熟果实——实际上是不自觉地利用了乙烯的作用原理。乙烯作为一种能够以气体形态自由扩散的激素，成为植物突破物理禁锢、沟通自身与外界环境的化学信使。当前，多学科前沿技术的发展为阐明乙烯信号调控机制并推动其走向实际应用奠定了坚实基础。

近日，Journal of Genetics and Genomics在线发表中国科学院遗传与发育生物学研究所张劲松研究员团队题为“

Roles of ethylene in plant growth, development, and stress responses
”的综述论文。该综述基于拟南芥和水稻中的研究系统阐述了乙烯信号转导研究进展及其在植物生长发育与抗逆过程中的调控功能展望了未来研究方向

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该综述首先比较和阐释了乙烯信号转导通路在拟南芥与水稻中的保守性与物种特异性。随后，综述了乙烯在多个生长发育过程中的调控作用，涵盖种子萌发、幼苗建立、开花、籽粒灌浆、粒型控制以及衰老等。此外，总结了乙烯在介导非生物胁迫响应(如淹水低氧、盐旱胁迫、营养与金属离子胁迫等)中的关键功能。最后，基于目前对乙烯信号途径调控机制的解析及其在农业中的重大应用潜力，该综述从五个方面展望了未来研究方向：基于多尺度结构生物学的精准调控机制解析、种质资源优良等位基因深度挖掘、精准时序调控技术开发、抗逆性与产量协同提升，以及智能品质监测系统的构建。

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拟南芥和水稻的乙烯信号转导模式图

拟南芥的“三重响应”(左图)和水稻的“双重响应”(右图)

作者简介

中国科学院遗传与发育生物学研究所博士研究生张迅为该综述第一作者，张劲松研究员和阴翠翠助理研究员为共同通讯作者。相关工作得到了国家重点研发计划、农业生物育种国家科技重大专项和中国科学院先导B等项目资助。