中科院发文揭示干旱胁迫下植物根冠比的调控机制

发布网友发布时间：2024-10-08 07:29

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热心网友时间：2024-10-31 07:08

中国科学院分子植物科学卓越创新中心的研究团队近期在Nature Plants杂志上发表了一项研究成果，揭示了干旱胁迫下植物根冠比（根与地上部分重量比）的*机制。植物通过进化发展出复杂根系，以适应干旱环境，其中关键在于根系生长与地上部分生长的平衡调整。

干旱条件下，植物激素信号通路，尤其是ABA途径（脱落酸途径）的激活，对根冠比的*至关重要。研究人员发现，干旱会引发野生型拟南芥根冠比增加，而ABA突变体对此反应较小。植物根系依赖于蔗糖等光合产物的转运，干旱使野生型植物根部蔗糖积累增多，而ABA突变体蔗糖积累减少，表明ABA在干旱中通过调节蔗糖转运和积累，*根冠比和根系生长。
在SWEET11和SWEET12这两种蔗糖转运蛋白中，研究人员发现它们在干旱胁迫下会接受SnRK2s蛋白激酶的磷酸化修饰，这一过程发生在细胞质内的C末端，可能影响其功能。磷酸化的SWEET蛋白能增强蔗糖转运，促进根系生长，从而增强植物的抗旱性。在非胁迫条件下，模拟磷酸化SWEET的表达也能提升植物的整体生长。
这项研究还利用了多种生物技术，如Split-LUC（荧光素酶片段互补技术）来验证SWEET11和SWEET12与SnRK2的相互作用，通过酶标仪检测这些分子间的相互作用，从而从分子层面深入了解干旱胁迫对植物生长策略的影响。这些技术对于理解植物响应环境压力的机制以及开发耐旱作物具有重要价值。

总的来说，这项研究揭示了干旱胁迫下植物通过精细*SWEET蛋白磷酸化来*根冠比，为作物抗旱策略提供了新的见解。深入了解植物内部的这些*机制，对于改良作物的生长适应性具有重要意义。