TickingClock的个人博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/TickingClock

博文

Plant Cell:SPIKE1通过激活ROP6参与侵染线的极性生长

已有 2064 次阅读 2020-10-9 08:41 |个人分类:每日摘要|系统分类:论文交流

SPIKE1 Activates the GTPase ROP6 to Guide the Polarized Growth of Infection Threads in Lotus japonicus

第一作者Jing Liu

第一单位中科院分子植物科学卓越创新中心

通讯作者Fang Xie


 Abstract 


背景回顾In legumes, rhizobia attach to root hair tips and secrete nodulation factor to activate rhizobial infection and nodule organogenesis.


侵染线:Endosymbiotic rhizobia enter nodule primordia via a specialized transcellular compartment known as the infection thread (IT). The IT elongates by polar tip growth, following the path of the migrating nucleus along and within the root hair cell.


提出问题:Rho-family ROP GTPases are known to regulate the polarized growth of cells, but their role in regulating polarized IT growth is poorly understood.


结果1-LjSPK1:Here we show that LjSPK1, a DOCK family guanine nucleotide exchange factor (GEF), interacts with three type I ROP GTPases.


结果2-LjROP6:Genetic analyses showed that these three ROP GTPases are involved in root hair development, but only LjROP6 is required for IT formation after rhizobia inoculation.


结果3-突变体:Misdirected ITs formed in the root hairs of Ljspk1 and Ljrop6 mutants.


结果4-LjSPK1-LjROP6:We show that LjSPK1 functions as a GEF that activates LjROP6. LjROP6 enhanced the plasma membrane localization LjSPK1 in Nicotiana benthamiana leaf cells and Lotus japonicusroot hairs, and LjSPK1 and LjROP6 interact at the plasma membrane.


结论:Taken together, these results shed light on how the LjROP6-LjSPK1 module mediates the polarized growth of ITs in L. japonicus.


 摘  要 


在豆类植物中,根瘤菌附着在根毛尖端位置,分泌结瘤因子以激活根瘤菌感侵染和根瘤器官发生。内生根瘤菌通过一个特化的跨细胞区室结构,即感染线来进入根瘤原基。(p.s. 侵染线是植物响应根瘤菌信号,根毛卷曲变形后质膜内馅而形成的一管状结构,由表皮细胞向皮层细胞延伸,是根瘤菌侵入宿主植物的通道。)随着细胞核沿着根毛细胞内部迁移的路线,侵染线会随着极性尖端生长而延伸。植物Rho(ROP)GTPases是调控细胞极性生长的关键因子,但其在侵染线的极性生长过程中的作用还不清楚。本文中,作者发现一个DOCK家族的鸟嘌呤核苷酸交换因子GEF蛋白LjSPK1会与三个I类ROP GTP酶相互作用。遗传分析显示这三个ROP GTP酶参与了根毛的发育,但是在接种根瘤菌之后,只有LjROP6是侵染线形成所必需的。Ljspk1Ljrop6突变体的根毛中侵染线形成方向会发生错乱。作者发现LjSPK1作为一个GEF蛋白,通过激活LjROP6而发挥功能。在本氏烟的叶片细胞中和百脉根的根毛细胞中,LjROP6能够增强定位于质膜的LjSPK1,并且LjSPK1与LjROP6在质膜上互作。综上,本文中研究结果揭示了豆科植物百脉根中LjROP6-LjSPK1模块参与侵染线的极性生长。


 通讯作者 


**谢 芳**


个人简介:

1999-2002年,新疆农业大学,硕士;

2002-2007年,中科院上海生科院植生所,博士;

2007-2011年,英国John Innes Centre,博后。


研究方向:

宿主植物感知并传导根瘤菌分泌信号分子进而调控根瘤菌侵染的分子机理、根瘤器官的形成及氮素抑制根瘤形成的分子机理。


doi: 10.1105/tpc.20.00109


Journal: Plant Cell

First Published: Oct 06, 2020



https://blog.sciencenet.cn/blog-3158122-1253675.html

上一篇:Nature:单个细菌属有益于植物根系生长
下一篇:Nature Communications:杨树CCR2(−/*)株系降低木质素含量而不损害生长
收藏 IP: 218.2.103.*| 热度|

0

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (0 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2024-9-27 09:11

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部