“疏影橫斜水清淺，暗香浮動月黃昏,。”“春色滿園關(guān)不住,，一枝紅杏出墻來。”日常生活中,，交錯有致的枝條為植物平添了婀娜與靈動,，總是給人們以美的感受。而植物分枝是受到激素調(diào)節(jié)控制的,。闡明激素感知機(jī)制,，是生物學(xué)領(lǐng)域的重大科學(xué)問題，對于揭示生命現(xiàn)象的本質(zhì)、提高生物的生存和發(fā)展能力具有重要意義,。
激素是如何調(diào)節(jié)植物生命活動的,？這一直是各國生物學(xué)家孜孜以求的奧秘。2016年8月1日,，清華大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院謝道昕教授與醫(yī)學(xué)院饒子和院士,、婁智勇教授等合作在《自然》雜志在線發(fā)表了題為《DWARF14蛋白是植物激素獨(dú)腳金內(nèi)酯的受體》的研究論文，率先闡明了植物分枝激素獨(dú)腳金內(nèi)酯的識別機(jī)制,，發(fā)現(xiàn)D14是具有生成和感知獨(dú)腳金內(nèi)酯活性分子雙重功能的新型受體,。該文揭示了D14感知植物分枝激素獨(dú)腳金內(nèi)酯的分子機(jī)制：D14蛋白既參與生成獨(dú)腳金內(nèi)酯活性分子，又不可逆地共價結(jié)合該活性分子,，發(fā)生變構(gòu),、招募下游蛋白、觸發(fā)信號傳導(dǎo)鏈,、調(diào)控植物分枝,。
獨(dú)腳金內(nèi)酯不僅調(diào)控植物分枝、決定植物株型,、影響作物產(chǎn)量,，還調(diào)控共生真菌生長及寄生雜草萌發(fā)。寄生雜草每年造成世界糧食生產(chǎn)數(shù)百億美元的損失,，對獨(dú)腳金內(nèi)酯感知機(jī)制的研究,，能夠為研發(fā)新型除草劑、防治寄生雜草提供指導(dǎo)作用,，有助于解決世界范圍內(nèi)寄生雜草嚴(yán)重危害農(nóng)作物的問題,；同時也對作物株型的遺傳改良具有重要的指導(dǎo)意義。
該文首次揭示了新型的“受體—配體”不可逆識別規(guī)律,。此前發(fā)現(xiàn)的所有動植物激素活性分子,，都是可逆地結(jié)合其受體，調(diào)控各種生命活動,。該文所發(fā)現(xiàn)的“受體—配體”不可逆識別新規(guī)律,，豐富了生物學(xué)領(lǐng)域過去百年內(nèi)建立的配體可逆地結(jié)合受體并循環(huán)觸發(fā)傳導(dǎo)鏈的“配體—受體”識別理論，為創(chuàng)立生物受體與配體不可逆識別的新理論奠定了重要基礎(chǔ),，是生命科學(xué)領(lǐng)域的重大突破,。
該工作得到《自然》《科學(xué)·信號》《植物生物學(xué)年鑒》和《中國科學(xué)：生命科學(xué)》雜志的高度評價，同時入選2016年度全球生物信號轉(zhuǎn)導(dǎo)領(lǐng)域重大突破,、中國生命科學(xué)領(lǐng)域十大進(jìn)展,、中國高校十大科技進(jìn)展。
清華大學(xué)生命學(xué)院博士生姚瑞楓,、醫(yī)學(xué)院博士畢業(yè)生明振華,、醫(yī)學(xué)院閆利明博士和生命學(xué)院博士生李素華為本文共同第一作者，謝道昕教授、婁智勇教授及饒子和院士為共同通訊作者,。研究工作由國家自然科學(xué)基金會和國家科技部的項目資助,。
