盐中生根:不仅是生长素

文摘   2024-06-03 17:49   浙江  


最近,来自荷兰瓦格宁根大学、阿姆斯特丹大学和华南农业大学的Yanxia Zhang等人The Plant Cell在线发表了题为Root branching under high salinity requires auxin-independent modulation of LATERAL ORGAN BOUNDARY DOMAIN 16 function的研究论文。


01

背景回顾


土壤盐碱化导致全球作物减产。植物根系生长和发育的调节,尤其从主根分支出的侧根的过程,直接影响植物在盐碱土壤中吸收水分和养分,对应对盐胁迫至关重要。侧根发育通常由植物激素控制,其中生长素是调节侧根形成的主要激素。据报道,在模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)中,在生长素响应因子 AUXIN RESPONSE FACTOR(ARF)7 和 ARF19 下游,调控生长素路径的转录因子 LATERAL ORGAN BOUNDARY DOMAIN 16(LBD16)起促进侧根发育的关键作用。


02

科学问题


盐浓度如何影响植物根中生长素信号的传导?在盐胁迫期间,还有哪些其他组分对侧根发育有贡献?

03

研究发现


我们发现盐负调控拟南芥主根不同区域的生长素信号传导,而正调控LBD16基因的表达。LBD16突变体在高盐条件下沿主根的侧根密度减少。因此,LBD16对于盐胁迫下的侧根发育是必需的,且可能受其他上游因子(除了生长素)调控。进一步对基因调控网络的生信预测和实验验证揭示:盐独立于ARF7和ARF19激活转录因子 ZINC FINGER OF ARABIDOPSIS THALIANA 6(ZAT6)以调节LBD16的活性。该盐诱导模块调控下游细胞壁重塑,并促进根的分枝。


04

展望未来


盐胁迫整体上负调控生长素介导的生长调控途径。而我们的研究表明,盐同时正向激活了其他途径帮助调控根的生长。我们需要理解这些生长素相关的被抑制的通路途径和被盐激活的非生长素依赖路径如何相互作用,以进一步理解在盐胁迫下根生长的调控机制。

Diagram of the LBD16-mediated molecular network in the main zones guiding LR development under control and salt stress conditions. 


参考文献:

Yanxia Zhang, Yiyun Li, Thijs de Zeeuw, Kilian Duijts, Dorota Kawa, Jasper Lamers, Kristina S Munzert, Hongfei Li, Yutao Zou, A Jessica Meyer, Jinxuan Yan, Francel Verstappen, Yixuan Wang, Tom Gijsberts, Jielin Wang, Nora Gigli-Bisceglia, Timo Engelsdorf, Aalt D J van Dijk, Christa Testerink, Root branching under high salinity requires auxin-independent modulation of LATERAL ORGAN BOUNDARY DOMAIN 16 function, The Plant Cell, Volume 36, Issue 4, April 2024, Pages 899–918, https://doi.org/10.1093/plcell/koad317



原文:Yanxia Zhang

译者:Baiying Li, TPC Assistant Features Editor

编辑:Xiaowen Shi, TPC Special Content Editor


****长按下方二维码识别关注***


ThePlantCell
The Plant Cell, published by ASPB, reports novel research of special significance in plant biology.
 最新文章