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研究人员发现了控制植物根系发育的新机制

包括Kun Yue,Tom Beeckman和Ive De Smet(VIB / UGent)在内的国际研究团队发现了一种新的细胞分裂调节剂,用于塑造植物根系,蛋白质磷酸酶2A-3(PP2A-3)。他们的研究结果发表在本周的“ 美国国家科学院院刊”上,可能会导致新技术改善根系结构,有利于提高作物产量。

研究人员发现了控制植物根系发育的新机制

植物根生长并分枝,进入土壤中获取水分和养分。然而,关于控制根生长和发育的机制的知识是有限的。De Smet和他的团队研究植物物种拟南芥(Arabidopsis thaliana),开始寻找与已知的根调节剂结合并相互作用的蛋白质系统,ARABIDOPSIS CRINKLY 4(ACR4)受体激酶。结合不同的生化方法导致PP2A-3的鉴定为ACR4的磷酸化底物。与ACR4一起,PP2A-3被证明是严格控制的磷酸化中枢的一部分,该中枢协调细胞分裂并因此协调根构造。“这些研究结果与我们之前关于ACR4的研究非常吻合,ACR4是第一个在根发育中被赋予作用的受体激酶”,De Smet说。“发现ACR4的新互动伙伴是令人兴奋的,因为我们现在对这种重要的植物生长调节剂的作用机制有了更多的了解。”

尽管该工作发生在拟南芥中,但大多数作物植物具有与ACR4和PP2A-3相似的基因。更好地了解控制根发育的机制可以为确保作物生产力的新工具打开大门。例如,具有更深根系的植物更好地繁殖,因为它们可以获得更多的土壤资源,如水和氮。相比之下,顶部土壤中更多的根分枝可以最佳地觅食磷酸盐。“更多关于根系生长的知识可以作为生产具有更好的根系的新作物品种的基础”,De Smet总结道。

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