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Science:大豆地上组织的光诱导信号调控根瘤菌诱导的根瘤形成

已有 1465 次阅读 2021-10-2 22:46 |个人分类:每日摘要|系统分类:论文交流

Light-induced mobile factors from shoots regulate rhizobium-triggered soybean root nodulation

第一作者TAO WANG

第一单位河南大学

第一通讯XUELU WANG


 Abstract 


背景回顾Symbiotic nitrogen fixation is an energy-expensive process, and the light available to plants has been proposed to be a primary influencer. 


主要发现:We demonstrate that the light-induced soybean TGACG-motif binding factor 3/4 (GmSTF3/4) and FLOWERING LOCUS T (GmFTs), which move from shoots to roots, interdependently induce nodule organogenesis


结果:Rhizobium-activated calcium- and calmodulin-dependent protein kinase (CCaMK) phosphorylates GmSTF3, triggering GmSTF3GmFT2a complex formation, which directly activates expression of nodule inception (NIN) and nuclear factor Y (NF-YA1 and NF-YB1). 


结论:Accordingly, the CCaMK–STF–FT module integrates aboveground light signals with underground symbiotic signaling, ensuring that the host plant informs its roots that the aboveground environment is prepared to sustainably supply the carbohydrate necessary for symbiosis. 


展望:These results suggest approaches that could enhance the balance of carbon and nitrogen in the biosphere.


 摘 要 


共生固氮是一种十分消耗能量的过程,植物可利用的光被认为是主要的影响因素。本文中,作者发现大豆中受光诱导的GmSTF3/4和开花基因GmFTs会从大豆的地上组织移动到根中,相互依赖地诱导根瘤器官发生。根瘤菌激活的钙和钙调素依赖性蛋白激酶CCaMK磷酸化GmSTF3,诱导GmSTF3–GmFT2a复合物的形成,从而直接激活根瘤起始NIN和核因子NF-YA1和NF-YB1的表达。因此,CCaMK–STF–FT模块将地上光信号与地下共生信号整合在一起,确保寄主植物能够让其根组织知晓,地上环境已具备持续供应共生所需的碳水化合物。这些结果揭示了可以用于增强生物圈碳氮平衡的方法。


 通讯作者 

** 王学路  **


个人简介:

2000年,美国亚利桑那大学,博士。


研究方向长期从事菌植互作与生物固氮、豆科生物学和植物激素信号转导网络及其调控生长发育的机制研究。


doi: https://doi.org/10.1126/science.abh2890


Journal: Science

Published dateOctober 01, 2021



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