北京白癜风医院网站 http://www.baidianfeng51.cn/baidianfengzixun/wuliliaofa/294.html近日,PlantJournal在线发表了河南农业大学赵全志教授团队题为SPL14/17actdownstreamofstrigolactonesignallingtomodulatericerootelongationinresponsetonitratesupply的研究论文。该论文报道了SPL14/17在独脚金内酯信号下游起作用,调控硝酸盐引起的水稻根伸长的机制。
氮(N)是植物生长发育所必需的大量元素。铵(NH4+)态氮是水稻的主要氮源,但硝酸盐(NO3-)也可以被吸收和利用。水稻通过改变根的形态响应NO3-,如根的伸长。独脚金内酯(Strigolactones,SLs)是调节根长的重要激素。然而,独脚金内酯及其信号下游基因在NO3-诱导根伸长中的作用机制依然不清楚。
研究人员在NH4+和NO3-条件下,对水稻中的总氮和独脚金内酯(4-deoxyorobanchol)水平,以及初生根(seminalroot,SR)长度进行了研究。结果发现,NO3-促进了根的伸长,这可能是由于短期的信号感知和长期的营养功能所致。与NH4+相比,NO3-处理导致水稻根中具有更高的独脚金内酯水平/信号传导,以及较少的D53蛋白积累。与野生型相比,水稻独脚金内酯相关突变体的根长在NO3-条件下变化不大,而外源施用rac-GR24(SL类似物)可恢复d10突变体(SL生物合成突变体)根的长度,但不能恢复d3,d14和d53(SL响应突变体)根的长度,这表明更高的SL水平/信号参与了NO3-引起的根伸长。D53与SPL17相互作用,并抑制SPL17对PIN1b基因的激活。突变SPL14/17和PIN1b基因后,突变体的根伸长对NO3-和rac-GR24不再敏感。研究人员最后提出,在硝酸盐条件下,D14感知SLs,引起D53的降解,释放SPL14/17,进而促进PIN1b的转录,最终引起水稻根的伸长。
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