2021年7月15日，上海交通大学农业与生物学院左开井教授团队在Plant Physiology杂志发表了题为CALMODULIN-LIKE 38 and PEP1 RECEPTOR 2 integrate nitrate and brassinosteroid signals to regulate root growth的研究论文。文章研究发现CML38 与 PEPR2 相互作用，调控BR信号途径中的下游基因，从而能够使拟南芥在面对外部氮源匮乏时，来调控根的生长。本研究揭示了在N源缺乏条件下，BR 和 N 信号通路调控拟南芥根系生长的分子机制。

植物表现出显著的发育可塑性，使它们能够适应不利的环境条件，例如土壤中的低氮 (N)。在轻度 N 缺乏的情况下，油菜素内酯 (BRs)促进根寻找营养，但 BR 和 N 信号通路之间在根系生长调节中的交流串扰(crosstalk)在很大程度上仍然未知。

本研究发现，类钙调蛋白(calmodulin-like-protein) CML38 (CALMODULIN-LIKE-38) 与 PEPR2 (PEP1 RECEPTOR 2) 特异地相互作用，并在拟南芥响应低硝酸盐时，负调控根的生长。CML38和PEPR2能够被外源硝酸盐和 BR 处理诱导。与 Col-0 相比，单突变体cml38和pepr2，以及双突变体cml38 pepr2在低硝酸盐条件下表现出主根生长增强，并产生更多侧根 (LRs)。这与它们具有较高的硝酸盐吸收能力和它们硝酸盐同化基因具有较强的表达是一致的。此外，CML38 和 PEPR2 调节与 BR 信号相关的常见下游基因，对BR信号途径具有正调控作用。低氮促进了 Col-0 和CML38或PEPR2 过表达植物中的BR 信号传输，但在cml38和pepr2 突变体中则没有。

A model describing how CML38 interacts with PEPR2 to integrate nitrate and BR signals to regulate root development in Arabidopsis.

综上，本研究结果阐明了 CML38 与 PEPR2 相互作用以整合低硝酸盐和 BR 信号，协同调控根发育，从而防止拟南芥中氮资源快速消耗的机制。

原文链接：https://academic.oup.com/plphys/advance-article/doi/10.1093/plphys/kiab323/6321905