山东农业大学李厦课题组揭示FERONIA介导根回旋生长的分子机理
文章作者:        发布时间: 2020-09-09                 浏览次数: 431

       近日,山东农业大学李厦教授课题组在The Plant Journal 杂志在线发表题为FERONIA mediates root nutating growth的研究论文,揭示了FERONIA介导根回旋生长的分子机理。

 根的回旋生长circumnutation是指根不同测的差异生长,造成根回旋生长,在水平固体培养基表面表现为成环生长coiling。回旋生长的根可以更好地探索其所处的土壤环境,促进幼苗在特定土壤中扎根。尽管已有的研究揭示了调控根回旋生长的部分调控因子,但对于介导这一生长的遗传途径尚不清楚。

 该研究发现,拟南芥膜上受体蛋白激酶FERONIAFER参与根的回旋生长。FER功能缺失增强了在倾斜平板上根生长的波动性,在水平固体培养基表面进行反时针环形生长。利用NPA抑制生长素极性运输、引入PIN2AUX1的突变体均能抑制这一环形生长,暗示FER通过生长素极性运输途径影响根的生长状态。此外,抑制微管的动态组装、干扰钙离子进入,也可以抑制因FER突变造成的根环形生长,暗示FER通过影响微管动态组装及钙途径控制根的回旋生长。
     值得一提的是,该研究团队近期还在Frontiers in Plant Science杂志在线发表题为NRT1.1-Mediated Nitrate Suppression of Root Coiling Relies on PIN2- and AUX1-Mediated Auxin Transport的研究论文。该研究发现硝酸能够抑制根的回旋生长。硝酸缺乏促进拟南芥的回旋生长。生长素极性运输抑制剂,PIN2AUX1的突变均能抑制因硝酸缺乏而引发的根回旋生长。此外,硝酸受体及运输蛋白NRT1.1突变也造成生长素依赖的根回旋生长。这一研究结果表明,拟南芥通过NRT1.1感受环境中的硝酸,引发胞内生长素的极性运输,从而调控根的回旋生长。

      山东农业大学李厦教授为该论文的通讯作者,李恩博士为第一作者。中科院微生物研究所孔照胜研究员及王光达博士也参与了该项研究。该研究得到了国家自然科学基金的资助。