植物激素的鉴定与研究不仅深化了人们对植物生长发育与环境适应性的认识，更为现代农业技术的发展提供了重要理论支撑。新植物激素的发现往往带来基础研究的重大突破，同时也为作物改良开辟新的研究方向和技术路径。烟素(Karrikins， KARs)作为一类植物燃烧产生的丁烯酸内酯类信号分子，其模拟一种未被鉴定的植物激素在调控植物生长发育和环境适应性中发挥重要作用。近日，中国科学院遗传发育所农业资源研究中心王磊研究团队受邀在《The Innovation Life》发表了题为“Interactions of the karrikin signaling pathway with phytohormones and environmental signals in plants”的长文综述，系统梳理了该领域的研究进展，并对烟素未来的研究方向和农业生产中的应用进行了展望。

    论文回顾了烟素的发现历程，详细阐述了这类化合物的结构特征和生物学功能。在分子机制层面，重点阐述了烟素信号途径的核心组分，包括受体KARRIKININSENSITIVE 2 (KAI2)、E3泛素连接酶MOREAXILLARYGROWTH2(MAX2)及关键抑制蛋白SUPPRESSOR OF MAX2 1 (SMAX1)和SMAX1-LIKE 2 (SMXL2)，从信号感知到下游响应的信号转导作用机制，并特别强调了近年来在内源烟素类化合物KAI2 ligands (KLs)鉴定中取得的突破。进一步总结了烟素信号途径与多种植物激素(包括独脚金内酯、赤霉素、脱落酸、乙烯、生长素)及环境信号(包括光、温度、干旱和盐胁迫)在调控种子萌发、下胚轴伸长、根的发育、与丛枝菌根真菌的共生以及环境适应性等方面的互作机制，揭示了烟素信号途径在植物生命活动中的核心调控地位。基于现有研究成果，论文探讨了该领域未来的研究方向，包括KLs合成与代谢途径的遗传解析、烟素关键抑制蛋白SMAX1/SMXL2下游作用机制、KAI2及SMAX1/SMXL2蛋白稳定性调控机制，以及烟素信号途径在作物抗逆育种中的潜在应用价值，为该领域的深入研究提供了重要参考。

    王磊研究员为论文通讯作者，曹少雪助理研究员与中国科学院大学硕士研究生李鑫为该论文共同第一作者。该工作得到国家自然科学基金项目(32170320，U22A6009)、国家重点研发计划(2021YFD1201500)、中国科学院战略性先导科技专项(XDB1090000)、河北省耐盐碱作物种业科技创新团队项目(23327501D)等项目的资助。

全文链接:https://doi.org/10.59717/j.xinn-life.2025.100148

烟素信号途径及其与植物激素和环境信号的互作