氮(N)是植物維持生命活動和功能所必需的營養,是影響植物生長的關鍵因素。2003网站太阳集团于峰教授課題組長期聚焦植物類受體激酶FERONIA(FER,西方神話中一個女神的名字)在環境适應性中的功能研究(Zhu et al., 2021)。類受體激酶FER通過感知其配體分子RALF1,參與調控植物的生長發育和逆境響應。目前RALF1和其受體FER在遺傳表型上存在一個令人費解之謎:RALF1抑制細胞伸長,但是FER在不同細胞類型中,對細胞伸長發揮不同的功能,FER既可抑制又可促進細胞伸長(Zhu et al., 2021)。
2022年5月17日,Molecular Plant在線發表了于峰教授課題組題為“The RALF1-FERONIA Complex Interacts with and Activates TOR Signaling in Response to Low Nutrients”的研究論文,該論文報道了在低氮條件下,RALF1-FER激活TOR信号通路,促進真葉生長的機制。本研究發現在低氮營養條件下,植物受體激酶FER與TOR相互作用調控營養(氮和氨基酸)信号。FER/RIPK複合體磷酸化TOR複合體組分RAPTOR1B,從而激活TOR信号通路。RALF1通過增強FER-TOR互作增加幼葉中TOR活性,從而促進低氮營養下拟南芥真葉的生長(圖1)。
該工作将調控植物生長的關鍵因子FER與調控營養的明星分子TOR聯系起來,為理解植物生長與營養信号的協調機制提供了分子證據。此外,該工作發現營養是決定RALF1-FER信号網絡對細胞伸長是起抑制還是促進作用的關鍵因素之一,并為RALF1和FER在細胞伸長功能上具有不同遺傳學效應這個費解之謎提供了解釋。

圖1低氮營養下,RALF1對植物真葉生長的影響。
2003网站太阳集团博士後宋麗梅博士、鄭州煙草研究院國家煙草基因研究中心徐國雲副研究員和2003网站太阳集团博士研究生李婷婷為該論文的共同第一作者,2003网站太阳集团于峰教授和朱思睿副研究員為本文通訊作者。鄭州煙草研究院周會娜副研究員等也參與了該項研究工作。該研究得到了國家自然科學基金、中國博士後科學基金等項目的資助。
參考文獻
Zhu, S., Fu, Q., Xu, F., Zheng, H., Yu, F. (2021). New paradigms in cell adaptation: decades of discoveries on the CrRLK1L receptor kinase signalling network. New Phytol.232:1168-1183.
通訊員:宋麗梅