植物激素互作调控根生长的分子机制揭示

《Journal of Plant Growth Regulation》：Cytokinin-Induced Jasmonic Acid Signaling Inhibits Root Meristem Activity and Stem Cell Niche Gene Expression in a COI1-Independent Fashion

研究人员发现，低微摩尔浓度的激动素（kinetin）和茉莉酸（jasmonic acid）联合应用可抑制有丝分裂，缩小根分生组织尺寸，揭示了植物激素互作调控根生长的新机制，为植物生长和环境适应研究提供新思路。

　　植物激素之间的互作构建了一个复杂的网络，这些互作可能是拮抗或累加的，它们推动植物生长或适应环境。本研究显示，低微摩尔浓度的激动素（kinetin，一种细胞分裂素）和防御调节因子茉莉酸（jasmonic acid）联合应用会停止有丝分裂，减小根分生组织的大小。与仅使用溶剂或单独使用激素处理相比，经过激动素/茉莉酸处理的拟南芥（Arabidopsis）幼苗中分生组织细胞的数量和CycB1::GFP的表达均减少。这两种调节因子共同抑制了干细胞微环境基因PLT1和PLT2的表达，这两个基因编码对根生长至关重要的转录因子。为了探究激动素是否能通过其受体CORONATINE INSENSITIVE 1（COI1）激活茉莉酸响应，研究人员将表达茉莉酸早期响应基因JAZ1::JAZ1:GFP:uidA和JAZ10::JAZ10:GFP的A. thaliana品系与A. thaliana coi1-1突变体杂交，并使用F3代纯合的coi1-1幼苗（携带转基因）来评估激素互作。值得注意的是，单独使用激动素以及激动素-茉莉酸组合在野生型（WT）和coi1-1主根的分化区特异性地激活了JAZ1::JAZ1:GFP:uidA和JAZ10::JAZ10:GFP，而单独使用茉莉酸处理则在WT中将JAZ1和JAZ10的表达区域扩展到根尖，但在coi1-1突变体中没有这种效果。这些数据揭示了一个潜在的细胞分裂素模块，该模块可能直接或间接地在根分化区特异性地促进茉莉酸响应，并停止干细胞相关基因的表达。