New Phytol丨盐度通过DELLA依赖机制不连续的诱导拟南芥幼苗原生木质部产生耐盐性

论文内容

研究背景：

水土盐度影响植物幼苗生存。盐分通过渗透作用影响植物生长，盐分过高可能导致植物根系吸水能力降低，并可能产生离子毒害。植物盐胁迫的耐受性与植株的回避机制和减少盐离子的吸收和运输相关。植植物对盐胁迫的初步反应是初级根和侧根的生长停滞，然后是随着时间产生的动态适应性，在这个过程中激活植物的耐盐机制。因为植物幼苗木质部参与水分吸收，由此可知盐胁迫会影响植物水分运输的木质部的发育，但盐胁迫如何影响木质部的发育尚不清楚。

研究内容：

本研究分析了盐胁迫对拟南芥幼苗根部木质部发育的影响。研究结果发现盐胁迫导致原生木质部束的不连续分化，从而产生原生木质部间隙。形成原生木质部间隙的能力与耐盐性相关，表明间隙有利于植物在高盐度条件下存活。在盐胁迫下原生木质部间隙的形成需要DELLA介导的GA信号的抑制。在盐胁迫下，DELLAs促进VND6和编码SCW酶的基因的表达，以及编码多种细胞壁修饰酶的基因，包括α-膨胀蛋白，如EXP1，也称为EXPA1。因此，在盐胁迫下VND6或EXP1的缺失导致原生木质部间隙减少。

研究结论：

盐胁迫引起原生木质部分化的局部抑制，导致拟南芥幼苗的原生木质部出现间隙。间隙的形成需要DELLA介导的GA信号的抑制，并且盐胁迫可能会使GA生物活性水平降低，从而稳定DELLA蛋白。在盐胁迫下，DELLAs促进有一系列VND6调节因子，其中可能包括SCW分化酶。DELLAs也促进其他酶，如α-膨胀蛋白。VND6和EXP1的突变分析将这些因素与盐作用下原生木质部缝隙的形成联系起来，因为这些突变体部分抑制了缝隙的形成。木质部间隙可以赋予幼苗耐盐性，从而提供适应性优势。在盐胁迫下，其他几个远亲的菊科植物的幼苗也会形成类似的原生木质部间隙，番茄幼苗对GA水平降低的反应与拟南芥相似。这些发现表明，原木质部间隙的形成及其控制这一特性的机制并非拟南芥特有。

期刊信息

期刊：New Phytologist

影响因子（2022）：9.4

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转自：“农科学术圈”微信公众号

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