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Plant Journal|FERONIA调节根部营养生长

 PaperRSS 2020-09-07

根垂头表明根系由于不同侧的增长率不相等而以波浪状和偏斜的方式生长。尽管已经报道了一些发展和环境因素,但是介导该过程的遗传途径却不清楚。

我们在这里报告,拟南芥CrRLK1L家族成员FERONIA(FER)对于根部营养至关重要。 FER的功能丧失导致倾斜板上的根部起伏增加,或在水平板上的根部形成逆时针线圈。

通过药理处理或在PIN-FORMED2(PIN2)或AUXIN RESISTANT1(AUX1)处引入突变来抑制极性植物生长素转运,可抑制FER的无效突变体fer-4的不对称根生长(ARG),

表明FER-抑制ARG取决于极性植物生长素的转运。我们通过药理学治疗进一步证明,动态微管(MT)的组织和Ca2信号传导对于FER介导的ARG都是至关重要的。

此处显示的结果证明了FER在通过PIN2和AUX1介导的植物生长素转运,动态MT组织以及Ca2信号传导介导根节育生长中的关键作用。

Root nutation indicates the behavior that roots grow in a waving and skewing way due to unequal growth rates on different sides. Although a few developmental and environmental factors have been reported, genetic pathways mediating this process are obscure. We report here that the Arabidopsis CrRLK1L family member FERONIA (FER) is critical for root nutation. Functional loss of FER resulted in enhanced root waviness on tilted plates or roots forming anti‐clockwise coils on horizontal plates. Suppressing polar auxin transport, either by pharmacological treatment or by introducing mutations at PIN‐FORMED2 (PIN2) or AUXIN RESISTANT1 (AUX1), suppressed the asymmetric root growth (ARG) in fer‐4, a null mutant of FER, indicating that FER‐suppression of ARG depends on polar auxin transport. We further showed by pharmacological treatments that dynamic microtubule (MT) organization and Ca2+ signaling are both critical for FER‐mediated ARG. Results presented here demonstrate a key role of FER in mediating root nutating growth, through PIN2‐ and AUX1‐mediated auxin transport, through dynamic MT organization, and through Ca2+ signaling.

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