植物所揭示生长素调控根系重力形态建成的机制


拟南芥FLP和MYB88协同对根尖感重细胞中PIN 基因转录调控。（A）FLP 在主根根尖感重细胞中有特异表达，MYB88 在主根感重细胞中无表达。不同野生型和myb88，flp-1主根表现出重力响应缺陷。（B）重力刺激后flp-1主根两侧不对称生长素（DII-VENUS荧光）的建立滞后于野生型。（C）

一个世纪之前，达尔文描述了根向重性对植物生长的重要性，根系在土壤中的分布直接影响植物对营养和水分的吸收与利用。植物激素生长素具有较强的流动性，运输载体蛋白PIN对调控生长素在植物体内的运输过程起到重要作用。

中国科学院植物研究所研究员乐捷研究组的最新研究结果表明，拟南芥转录因子FOUR LIPS（FLP）和MYB88协同作用，控制主根和侧根根尖感重细胞中PIN3 和PIN7 基因的时空特异表达；PIN3 和PIN7 通过调整生长素在根两侧的定向运输和分布，动态地改变根对重力的响应角度，直接参与了根系重力形态建成。

该研究成果首次证明生长素运输载体PIN蛋白所参与的重力响应受到多个转录因子精细的动态调控，为进一步了解植物在长期进化过程中为适应重力环境所建立的感重性及其信号调控网络提供了新的线索。

该研究成果于11月18日在《自然·通讯》（Nature Communications）期刊上发表。乐捷研究组博士研究生王宏哲为论文第一作者。此外，乐捷参加的另一篇关于PIN3 调控侧根发生机制的合作论文也在同期发表。研究得到了国家重点基础研究发展计划和国家自然科学基金的资助。

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