近日，中心夏庆友教授课题组在《PLANTS-BASEL》上发表了题为“Decapitation Rapidly Triggers Axillary Bud Release via Regulatory Network Reprogramming in Nicotiana tabacum”的研究论文。该研究揭示了打顶诱导的腋芽休眠解除发生于极早期（0.5–1小时），由多种植物激素与代谢信号等交织形成的复杂调控网络所驱动。这些发现为深入理解植物腋芽发育的动态调控平衡提供了新的分子见解，也为性状分子调控与模块化设计育种提供了重要的理论依据与策略参考。

      腋芽是决定植物分枝形成与地上部分形态建成的关键器官，对作物的生长和生产力有着至关重要的影响。探析腋芽从休眠到萌发的分子机制，是植物生长调控研究中的核心科学问题之一。尽管现有研究揭示了腋芽在休眠解除后的发育过程，但触发休眠解除信号的早期调控网络仍不清晰。本研究以烟草（Nicotiana tabacum）为研究对象，聚焦打顶后36小时内腋芽发育调控因子的转录组变化，系统解析了诱导休眠解除的关键分子事件。结果显示，生长素（IAA）、细胞分裂素（CK）、赤霉素（GA）、脱落酸（ABA）和独脚金内酯（SL）等多种植物激素，以及糖（Sucrose）、氮（N）、磷（P）、钾（K）和光照（Light）等营养与环境信号均参与了打顶诱导的腋芽休眠解除过程，且在打顶后0.5至1小时即发生显著变化。其中，生长素和糖信号在触发休眠解除程序中起着核心作用。此外，在腋芽激活后的继续发育阶段，各种信号因子亦表现出协同调控效应。

     同时通过CRISPR/Cas9技术验证发现，调控腋芽起始发育的关键基因STM和EXB1，也参与到腋芽休眠解除的过程。NtSTM在打顶诱导的极早期响应，而NtEXB1主要通过影响生长素稳态参与调控分枝形成的后续发育中。进一步证实了，腋芽休眠释放受到多种因素组成的复杂的调控网络所驱动。

     该研究表明了腋芽从休眠到激活的转换并非一个缓慢积累的过程，而是在极短时间内被迅速触发，并且是整个发育调控网络失衡后重新建立的过程。这种系统性失衡和再平衡的动态变化，揭示了植物在顶端丧失后迅速重建生长方向的遗传和能量基础，也为作物分枝性状改良提供了理论基础和潜在的分子靶标。

      西南大学前沿交叉学科研究院生物学研究中心博士毕业生许冰心为论文第一作者，夏庆友教授和赵萍教授为通讯作者。

      论文连接：https://www.mdpi.com/2223-7747/14/24/3830