在自然界，植物需要应对包括光照、温度、水分、以及盐碱等不断变化的生长环境。光不仅为植物光合作用提供能量，而且作为一种重要的环境信号调控植物生长发育的诸多过程。植物能精确感受光的各种信息，引发一系列的信号传递和基因表达，从而调节生长和发育模式。高盐及干旱等环境引起的渗透胁迫也影响和调节植物的生长发育过程。植物可响应外界环境的渗透压变化，但是如何感知渗透胁迫信号的机制并不很清楚，光信号和渗透胁迫信号之间的关联也鲜有研究。

       重点实验室林荣呈研究组前期通过正向遗传筛选鉴定出光形态建成的负调控因子SEUSS (SEU)，分别从转录水平与蛋白翻译后水平阐释了SEU参与光温形态建成的分子机理。

       近期，林荣呈研究组与清华大学方晓峰课题组合作，对SEU蛋白的生物学功能及生化性质进一步开展深入研究。研究人员发现，SEU蛋白含有两个典型的IDR无序结构域，体外和异源表达体系实验表明，位于N端的IDR1结构域可以迅速响应外界渗透胁迫，在植物细胞核内发生相分离聚集成液滴，并且这种特性随渗透变化具有可逆性。SEU功能缺失突变体对NaCl和甘露醇处理超敏感，SEU过量表达可以回复突变体对渗透胁迫敏感的表型。过量表达缺失IDR1序列的SEU虽然可以消除突变体生长发育的缺陷，但不能回复其对渗透胁迫的反应。研究人员进而发现，IDR1区域内的两个α螺旋对于SEU蛋白行使分子聚集感受器的功能至关重要，同时SEU蛋白的分子聚集参与调控渗透胁迫相关基因表达。该项工作揭示了SEU蛋白作为感受器感知渗透胁迫信号并通过迅速启动分子聚集来激活胁迫相关基因表达的分子机制，为进一步通过分子设计提高作物耐受干旱和盐胁迫提供了重要靶标。同时，这些研究也暗示SEU蛋白可以整合光照和渗透等不同信号传递过程，帮助植物适应环境。

       该研究成果于11月15日发表于学术期刊 Nature Chemical Biology。清华大学博士生王博宇、张红红博士与植物研究所副研究员淮俊玲为共同第一作者，林荣呈与方晓峰为共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、北京市自然科学基金以及中科院项目的资助。