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            【PlantReports】蘭州大學黎家教授課題組揭示生長素調控擬南芥側根發育的新機制

            日期: 2020-04-14 閱讀: 來源:

              近日,New Phytologist 在線發表了蘭州大學黎家教授課題組題為“Two receptor‐like protein kinases, MUSTACHES and MUSTACHES-LIKE, regulate lateral root development in Arabidopsis thaliana”的研究論文。該研究鑒定了兩個類受體蛋白激酶,并揭示了生長素信號通過它們調控擬南芥側根發育的機制。

              類受體蛋白激酶 ( receptor-like protein kinase, RLKs) 屬于蛋白激酶的一個亞家族 , 胞內激酶區通過磷酸化或去磷酸化, 開啟或關閉下游靶蛋白, 將胞外信號轉換為胞質信號 。類受體蛋白激酶在調節植物生長,發育和逆境適應中起關鍵作用。在擬南芥中至少有610個RLK(包括細胞質類受體激酶)。雖然植物擁有如此多的類受體蛋白激酶,但目前對類受體蛋白激酶的功能、信號傳導和配體識別等方面了解甚少 。
              黎家課題組在前期的研究中構建了擬南芥中所有富亮氨酸重復序列-類受體蛋白激酶(LRR-RLK)的Promoter::GUS轉基因株系,并分析了它們在各個發育階段的表達模式,發現了兩個LRR-RLK在側根原基中表達,分別為MUSTACHES(MUS)和MUSTACHES-LIKE(MUL)。突變體mus-3 mul-1mus-4 mul-2具有側根減少的表型。
              進一步分析發現,雙突變體的缺陷主要發生在側根發育的第一階段。外源生長素可以顯著地促進MUS的轉錄,這主要依賴于ARF7和ARF19。MUS和MUL在體外沒有激酶活性,但在植物中可能被一種未知的激酶磷酸化。MUS的激酶活性對其在側根發育中的功能是必不可少的。許多細胞壁相關基因在mus-3 mul-1中被下調。

              因此,該研究鑒定了兩個類受體蛋白激酶MUS和MUL,它們可能通過調節細胞壁合成和重塑來控制側根原基的早期發育。

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