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调控细胞生长的多面女神:于峰课题组揭示植物生长与营养代谢的协调机制
2022年05月19日    查看

氮(N)是植物维持生命活动和功能所必需的营养,是影响植物生长的关键因素。565net必赢官方网于峰教授课题组长期聚焦植物类受体激酶FERONIA(FER,西方神话中一个女神的名字)在环境适应性中的功能研究(Zhu et al., 2021)。类受体激酶FER通过感知其配体分子RALF1,参与调控植物的生长发育和逆境响应。目前RALF1和其受体FER在遗传表型上存在一个令人费解之谜:RALF1抑制细胞伸长,但是FER在不同细胞类型中,对细胞伸长发挥不同的功能,FER既可抑制又可促进细胞伸长(Zhu et al., 2021)。

2022年5月17日,Molecular Plant在线发表了于峰教授课题组题为“The RALF1-FERONIA Complex Interacts with and Activates TOR Signaling in Response to Low Nutrients”的研究论文,该论文报道了在低氮条件下,RALF1-FER激活TOR信号通路,促进真叶生长的机制。本研究发现在低氮营养条件下,植物受体激酶FER与TOR相互作用调控营养(氮和氨基酸)信号。FER/RIPK复合体磷酸化TOR复合体组分RAPTOR1B,从而激活TOR信号通路。RALF1通过增强FER-TOR互作增加幼叶中TOR活性,从而促进低氮营养下拟南芥真叶的生长(图1)。

该工作将调控植物生长的关键因子FER与调控营养的明星分子TOR联系起来,为理解植物生长与营养信号的协调机制提供了分子证据。此外,该工作发现营养是决定RALF1-FER信号网络对细胞伸长是起抑制还是促进作用的关键因素之一,并为RALF1和FER在细胞伸长功能上具有不同遗传学效应这个费解之谜提供了解释。

图1低氮营养下,RALF1对植物真叶生长的影响。

565net必赢官方网博士后宋丽梅博士、郑州烟草研究院国家烟草基因研究中心徐国云副研究员和565net必赢官方网博士研究生李婷婷为该论文的共同第一作者,565net必赢官方网于峰教授和朱思睿副研究员为本文通讯作者。郑州烟草研究院周会娜副研究员等也参与了该项研究工作。该研究得到了国家自然科学基金、中国博士后科学基金等项目的资助。

参考文献

Zhu, S., Fu, Q., Xu, F., Zheng, H., Yu, F. (2021). New paradigms in cell adaptation: decades of discoveries on the CrRLK1L receptor kinase signalling network. New Phytol.232:1168-1183.

                                                                                          通讯员:宋丽梅