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《天然—植物》：中科院分子植物卓越中心雷明光团队发现磷在植物根冠间分配的新机造 |
| 功夫：2022-09-02 起源：幼柯性命微信公号 |
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中国科学院分子植物科学卓越创新中心雷明光团队发现 ，一个节造根系发育的转录因子SHR通过节造木质部磷装载关键因子PHO1的蛋白不变性 ，调控磷在根冠间的分配。 北京功夫2022年9月1日23时 ，Nature Plants杂志在线颁发了这一发现。
磷是植物成长发育所必须的大量矿质营养元素之一 ，不仅是多种生物分子的根基结组成分 ，并且参加了植物光合作用、呼吸作用、能量代谢和信号转导等沉要的性命过程。但是大部门泥土中能够被植物直接吸收利用的磷浓度很低 ，有效磷的不足是限度农作物产量的沉要成分之一。 模式植物拟南芥中 ，磷转运蛋白PHO1特异性地在根成熟区木质部左近的中柱鞘细胞中表白 ，是调控根中磷装载的关键因子。以前的钻研发现 ，低磷加强了PHO1基因的转录 ，并且通过降解一个E2泛素结合酶PHO2 ，别离在转录和转录后水平增长PHO1的水平。这些分子机造钻研的了局提醒 ，低磷会增长PHO1蛋白 ，推进磷从根往地上部的转运。但是 ，在营养不足前提下 ，植物必要将更多的资源分配给根部 ，推进根系的成长 ，以获取更多的营养。这似乎和已发现的分子机造存在矛盾。 SHORT ROOT （SHR）是调控根皮层/内皮层干细胞的不合称割裂 ，并维持根顶端分生组织活性的一个关键转录因子。在雷明光钻研员的领导下 ，助理钻研员肖薪龙和博士钻研生张洁琼等发现 ，SHR部门缺失的突变体中 ，磷从根往地上部的转运被抑造。进一步钻研发现 ，低磷胁迫抑造了根成熟区SHR的翻译 ，不变了下游的转录因子PHB。他们还发现PHB能够直接结合E2泛素结合酶PHO2的启动子 ，激活PHO2的表白 ，从而降低了PHO1的蛋白不变性。PHO1的降解抑造了磷从根往地上部的运输 ，从而将更多的磷留在根部。与此一致的是 ，低磷前提下 ，生物量和磷含量的根冠比都显著增长 ，有限的磷被优先分配给根 ，推进了根系的成长。因而 ，该钻研揭示了在营养不足前提下 ，植物若何抑造磷在木质部的装载 ，将磷优先分配给根系的新机造。 该钻研得到了上海市青年英才扬帆打算和中国科学院经费的支持。
雷明光团队近年来在磷信号通路钻研中获得了一系列进展 ，发现多磷酸肌醇InsP8是植物细胞内的磷信号分子（Dong et al., Molecular Plant, 2019） ，并和上海师范大学的邢维满教授合作解析了磷信号分子的感触机造（Zhou et al., Nature Communications, 2021）。 有关论文信息： https://doi.org/10.1038/s41477-022-01231-w |
