由中国科学院植物研究所胡玉新教授领导的研究人员最近报道，种子植物中的拟南芥羧酸酯酶15(AtCXE15)及其直系同源物作为植物激素独脚金内酯(SLs)的高效水解酶发挥作用。这一发现揭示了植物中 SL 稳态调节的催化机制。

相关成果在线发表于《自然植物》。

SLs 是一类类胡萝卜素衍生的植物激素，在调节植物枝条分枝、植物-真菌共生和寄生杂草的萌发中起关键作用。最近的研究概述了 SLs 的生物合成和信号通路，但是，植物中内源性 SLs 的分解代谢或失活在很大程度上仍不清楚。

在这项研究中，研究人员表明，拟南芥中 AtCXE15 的过表达通过抑制 SL 抑制的腋芽生长促进枝条分枝。同时，他们证明 AtCXE15 可以在体外和植物体内结合并有效水解多种 SL。

此外，他们还证明，来自少数双子叶植物、单子叶植物和裸子植物而非苔藓植物的推定 AtCXE15 直向同源物可以有效降解 SL 类似物，表明这种 CXE15 依赖的 SL 分解代谢在种子植物中进化保守。

有趣的是，研究人员发现 AtCXE15 对 SL 和各种环境刺激高度敏感。这意味着 CXE15 介导的 SL 分解代谢可能是 SL 梯度的调节机制，从而在不断变化的环境下塑造植物结构。

该研究的通讯作者胡教授说：“由于植物中的内源 SL 梯度对于确定腋芽生长和枝条分支至关重要，因此对内源 SL 和信号的操纵将是提高作物生产力和恢复力的一种方法。”

这项研究还为时空操纵内源性 SL 以及作物和观赏植物的结构提供了一种合理的方法。