博文
Nature Communications：拟南芥shoot-to-root移动多肽CEPDL2作用于根的氮吸收效率
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Shoot-to-root mobile CEPD-like 2 integrates shoot nitrogen status to systemically regulate nitrate uptake in Arabidopsis
第一作者：Ryosuke Ota
第一单位：日本名古屋大学
通讯作者：Yoshikatsu Matsubayashi
Abstract
背景回顾：Plants modulate the efficiency of root nitrogen (N) acquisition in response to shoot N demand.
提出问题：However, molecular components directly involved in this shoot-to-root communication remain to be identified.
主要发现：Here, we show that phloem-mobile CEPD-like 2 (CEPDL2) polypeptide is upregulated in the leaf vasculature in response to decreased shoot N status and, after translocation to the roots, promotes high-affinity uptake and root-to-shoot transport of nitrate.
试验结果：Loss of CEPDL2 leads to a reduction in shoot nitrate content and plant biomass. CEPDL2 contributes to N acquisition cooperatively with CEPD1 and CEPD2 which mediate root N status, and the complete loss of all three proteins severely impairs N homeostasis in plants. Reciprocal grafting analysis provides conclusive evidence that the shoot CEPDL2/CEPD1/2 genotype defines the high-affinity nitrate uptake activity in root.
结论：Our results indicate that plants integrate shoot N status and root N status in leaves and systemically regulate the efficiency of root N acquisition.
摘 要
植物响应于地上组织对于氮元素的需求会调整根组织对于氮的获取效率。然而，直接参与shoot-to-root通信的分子组份还不清楚。本文中，作者发现韧皮部中移动多肽CEPDL2在地上组织氮水平降低情况下会在叶片维管组织中上调表达，然后转移到根组织中，促进根对于硝酸盐的高效吸收以及向地上组织的转运。CEPDL2功能缺失突变会导致地上组织氮含量和生物量下降。CEPDL2会与作用于根中氮状态的CEPD1/2一起协同作用于氮的吸收，这三个基因同时功能缺失会导致植株出现严重的氮稳态缺陷。相互嫁接试验显示地上组织的CEPDL2/CEPD1/2基因型决定了根中氮吸收的高亲和性。本文的研究揭示了植物在叶片中整合地上与地下组织的氮状态来系统性调节根组织对于氮元素的获取效率。
通讯作者
**Yoshikatsu Matsubayashi**
个人简介：
1997年，名古屋大学，博士。
研究方向：
植物新的配体（如小肽）及其特异性受体调控植物生长发育的分子机制。
doi: 10.1038/s41467-020-14440-8
Journal: Nature Communications
Published date: January 31, 2020
p.s. shoot-to-root长距离信号转导相关研究链接：
https://blog.sciencenet.cn/blog-3158122-1238044.html
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