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Nature Plants:SHR介导的PHO1蛋白稳定,作用于拟南芥地下和地上组织的Pi分配

已有 2389 次阅读 2022-9-7 23:04 |个人分类:每日摘要|系统分类:论文交流

SHORT-ROOT stabilizes PHOSPHATE1 to regulate phosphate allocation in Arabidopsis

第一作者Xinlong Xiao

第一单位中国科学院分子植物科学卓越中心

通讯作者Mingguang Lei

 Abstract 

背景回顾:The coordinated distribution of inorganic phosphate (Pi) between roots and shoots is an important process that plants use to maintain Pi homeostasis. SHORT-ROOT (SHR) is well characterized for its function in root radial patterning. 


主要发现Here we demonstrate a role of SHR in controlling Pi allocation from root to shoot by regulating PHOSPHATE1 in the root differentiation zone. 


结果1-SHR功能We recovered a weak mutant allele of SHR in Arabidopsis that accumulates much less Pi in the shoot and shows a constitutive Pi starvation response under Pi-sufficient conditions.  


结果2-磷饥饿-SHR-PHBIn addition, Pi starvation suppresses SHR protein accumulation and releases its inhibition on the HD–ZIP III transcription factor PHB


结果3-PHB-PHO2-PHO1PHB accumulates and directly binds the promoter of PHOSPHATE2 to upregulate its transcription, resulting in PHOSPHATE1 degradation in the xylem-pole pericycle cells.


结论:Our findings reveal a previously unrecognized mechanism of how plants regulate Pi translocation from roots to shoots.


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 摘 要 

植物地上和地下组织之间无机磷(Pi)的协调分布对于植物维持Pi稳态至关重要。SHR是一个作用于植物根径向模式建立的关键基因。本文中,作者发现SHR通过调节根分化区的PHO1,作用于Pi从地下组织往地上组织的分配。作者构建了一个SHR功能部分恢复的突变体,发现其地上部分积累的Pi较少,并且在Pi充足的情况下表现出组成型的Pi饥饿响应。此外,Pi饥饿会抑制SHR蛋白积累,并释放其对HD–ZIP III转录因子PHB的抑制。随后,PHB蛋白积累,并直接结合PHO2基因的启动子以上调该基因的表达,导致木质部极中柱鞘细胞中PHO1蛋白的降解。本文的研究结果揭示了一种以前未知分子机制,控制植物从地下到地上组织的Pi转运。




 雷明光 


个人简介:

2006-2011年,清华大学,博士;

2011-2015年,普渡大学,博后;

2015年-至今,中科院上海生命科学研究院,研究员。


研究方向:以拟南芥为模式植物,通过遗传学、表观遗传学、生物化学和蛋白组学等方法,研究植物低磷信号感受机制、信号转导和调控网络,为培育磷高效吸收和利用的农作物提供理论依据。


doi: https://doi.org/10.1038/s41477-022-01231-w


Journal: Nature Plants

Published date: September 01, 2022


Cite:
Xinlong Xiao, Jieqiong Zhang, Viswanathan Satheesh, Fanxiao Meng, Wenlan Gao, Jinsong Dong, Zai Zheng, Guo-Yong An, Laurent Nussaume, Dong Liu & Mingguang Lei. SHORT-ROOT stabilizes PHOSPHATE1 to regulate phosphate allocation in Arabidopsis. Nature Plants, 2022. https://doi.org/10.1038/s41477-022-01231-w​



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