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Plant Cell︱苔藓中SL 受体及其作用机制被揭示

已有 364 次阅读 2021-9-1 23:31 |系统分类:科研笔记

文章同步发布于公众号: 植物科学SCI


2021年8月30日,法国巴黎萨克雷大学Sandrine Bonhomme 团队在The Plant Cell杂志发表了题为The Physcomitrium (Physcomitrella) patens PpKAI2L receptors for strigolactones and related compounds function via MAX2-dependent and independent pathways 的研究论文。文章通过对苔藓中SL 和相关化合物受体PpKAI2L 的研究,揭示出苔藓中SL的受体,及其感知苔藓中SL的依赖于MAX2 和不依赖于MAX2 的途径。


在被子植物中,α/β 水解酶DWARF14 (D14) 与F-box 蛋白 MORE AXILLARY GROWTH2 (MAX2) 一起感知独脚金内酯 (SL),以调节植物发育过程。SL 生物合成关键酶类胡萝卜素裂解二氧合酶8 (CCD8) 也存在于苔藓小立碗藓 (Physcomitrium patens) ,PpCCD8 衍生的化合物调节苔藓的伸展。PpMAX2 同源物不参与SL 反应,但与D14祖先旁系同源物KARRIKIN INSENSITIVE2 (KAI2) 同源的13 个PpKAI2LIKE (PpKAI2L) 基因,可能参与编码SL 受体。在拟南芥中,AtKAI2 感知烟素 (karrikin, KAR) 和内源性KAI2-配体 (KL)。


本研究对列当科寄生植物Phelipanche ramosa 萌发分析表明,PpCCD8 衍生的化合物可能是非典型的SL。(+)-GR24 SL 类似物是小立碗藓中PpCCD8 衍生化合物的良好模拟物,而其对映异构体 (-)-GR24 (被子植物中KL 的模拟物) 的影响很小。七个PpKAI2L 蛋白的相互作用和结合分析表明,单个 PpKAI2L(eu-KAI2)进化枝对 (-)-GR24 具有立体选择性。酶的分析突出了PpKAI2L-H 的特殊行为。Ppkai2l突变体的表型分析表明,eu-KAI2 基因不参与PpCCD8 衍生化合物的感知,而在 PpMAX2 依赖性途径中发挥作用。相比之下,PpKAI2L-G-J基因的突变消除了对 (+)-GR24 对映异构体的反应,表明 PpKAI2L-G 和 -J 蛋白是苔藓SL 的受体。


Current model for SL (PpMAX2-independent) and KL (PpMAX2-dependent) perception in P. patens.


原文链接:https://doi.org/10.1093/plcell/koab217




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