促进植物根系生长的因子是什么

大家都知道 , 植物需要通过根系从土壤中吸取矿物质和水分 。而根系的形成需要细胞通过延长的方式发生扩增 , 因此需要钙离子 。但还没有发现是什么因子调控钙离子的内流发生 。Liam Dolan's group , 发现在延长中的根系细胞中NAPDH氧化酶促进的ROS(reactive oxygen species)产生激活了钙离子通道的开放 。

促进植物根系生长的因子是什么

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促进植物根系生长的因子是什么
因为拟南芥菜的rhd2突变体的根系和根毛都非常短小 , 而且钙离子摄入缺陷 , 研究者决定克隆rhd2基因 。他们发现 , 这个基因是At5g51060 , 以前被认为是拟南芥菜呼吸爆发氧化酶同源基因C-Arabidopsis thaliana respiratory burst oxidase homolog C (AtrbohC) 。因此AtrbohC蛋白和其他的Atrboh家族蛋白都与哺乳动物中催化ROS产生的NAPDH氧化酶的gp91phox亚基有同源性 。
那么 , RHD2/AtrbohC与根系生长之间的关系是什么呢?研究者发现在rhd2突变体根系中的ROS产生减少了50% 。通常情况下 , ROS在根系发生延长的过程中的产生是增加的 。在野生型植株的根系中抑制NAPDH氧化酶的活性可抑制ROS的积累 , 根毛的延长 , 因此与rhd2突变体的表型是一致的 。
研究者反过来将活性ROS(reactive oxygen species)加入到rhd2突变植株中增加了根毛的生长 。研究者还发现了在这些植株的根系中同时发生了钙离子的摄入增加 。他们确实发现活性ROS可以促进根毛细胞膜表面内向整流的钙离子通道开放 。
【促进植物根系生长的因子是什么】 研究者这个新的发现提出了有趣的问题 , 为植物根系生长发育的研究开辟了新的道路 。