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LNRM1响应低氮胁迫调控植物根尖干细胞维持和分化的分子机制

发布时间: 2023-11-22

来源: 试点城市(园区)

基本信息

合作方式: 技术转让
成果类型: 发明专利
行业领域:
生物与新医药技术
成果介绍
植物激素在植物生长发育和环境应答中起着至关重要的作用。植物的很多生理活动都不是受单一激素的控制,而是各种激素相互作用的结果。因此,植物激素相互作用对植物生命活动有着重要影响。生长素是植物中唯一具有极性运输特性的激素,生长素的极性流向主要取决于PIN蛋白在质膜上的极性定位。PP2A磷酸酶和PID激酶介导的磷酸化过程调控PIN蛋白的基顶极性定位。有逆境激素之称的脱落酸在植物抵抗外界胁迫过程中发挥重要作用。近来研究表明,脱落酸影响生长素在根尖的积累。然而,脱落酸与生长素相互作用的分子机制尚不清楚。我们课题组研究发现脱落酸通过其受体PYR/PYLs抑制PP2A磷酸酶的活性而正调控PIN的磷酸化状态,从而影响其极性定位和生长素的极性运输,最终调控植物根的适应性生长。并且,这种调节作用并不依赖于传统的PYR/PYLs-PP2Cs脱落酸信号通路,而是依赖于脱落酸受体PYR/PYLs和PP2As磷酸酶的协同调控。这一新的机制对于完善脱落酸参与调控植物生长发育的信号通路,特别是对阐明脱落酸与生长素在植物生长发育过程中的相互关系具有重要的意义(Li et al., 2020 Adv Sci)。
成果亮点
植物激素生长素通过其定向运输调节植物生长发育的诸多方面。新型植物激素独脚金内酯可以通过生长素转运蛋白PIN来调控植物的生长和发育,但是其分子机制尚不清楚。我们发现在豌豆和拟南芥中,独脚金内酯依赖于生长素流的渠化来靶向下游的生物学进程,而生长素流的渠化则涉及到生长素对于PIN蛋白亚细胞分布的反馈调节。在维管系统从头形成和再生过程中,D14受体和MAX2 F-box介导的独脚金内酯信号转导会抑制由损伤或外源人工生长素所诱导的生长素输送通道的形成。在细胞层面,独脚金内酯干扰生长素对于PIN的极性定位、组成型PIN运输以及网格蛋白所介导的内吞等过程的作用。我们的研究揭示了独脚金内酯在非转录水平,通过抑制生长素对于PIN蛋白极性与运输的反馈调节,而调控植物维管组织的形成和再生的分子机制 (Zhang et al., 2020 Nat Commun)。
团队介绍
宁波益加科创服务有限公司是一家提供园区运营、项目申报、活动承办为主的初创型服务公司。公司成立于2020年6月15日,注册资金为100万,办公场地为宁波市鄞州区学士路655号科技信息孵化园B栋裙楼一楼。
成果资料