佛科院學(xué)子在The Plant Journal植物學(xué)一區(qū)Top期刊發(fā)表文章

發(fā)表時間：2023-06-05

近日，佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院食品科學(xué)與工程學(xué)院喻敏教授團(tuán)隊在缺硼抑制植物根系生長研究中取得新進(jìn)展，相關(guān)成果于5月26日以“PIN2/3/4 Auxin Carriers Mediate Root Growth Inhibition under Conditions of Boron Deprivation in Arabidopsis”為題在線發(fā)表在Plant Journal上。

缺硼阻礙植物根系生長的生理和分子機(jī)制尚不清楚。該團(tuán)隊利用生長素響應(yīng)轉(zhuǎn)基因材料DR5rev::GFP和DII-VENUS證實缺硼增加根尖中柱（Stele）和表皮（Epidermis）IAA生長素響應(yīng)。通過對生長素轉(zhuǎn)運相關(guān)突變體材料篩選，結(jié)果顯示pin2、pin3和pin4-3突變體株系緩解缺硼抑制根系的生長。利用共聚焦熒光顯微鏡（CLSM）觀察轉(zhuǎn)基因pPIN::GFP和pAUX1::YFP株系，結(jié)果顯示缺硼顯著增強(qiáng)根尖細(xì)胞膜PIN2/3/4-GFP信號強(qiáng)度，可能與缺硼上調(diào)根尖PIN2、PIN3和PIN4基因轉(zhuǎn)錄水平有關(guān)。利用囊泡運輸抑制劑（Brefeldin A，BFA）進(jìn)行處理轉(zhuǎn)基因pPIN2/3/4::GFP株系，結(jié)果表明缺硼抑制細(xì)胞膜PIN2、PIN3和PIN4蛋白的內(nèi)吞，可能進(jìn)一步增加細(xì)胞膜PIN2/3/4蛋白豐度。利用轉(zhuǎn)基因pPIN2/3/4::Dendra2材料示蹤細(xì)胞膜PIN2/3/4蛋白的動態(tài)變化過程，進(jìn)一步證實缺硼抑制細(xì)胞膜PIN2/3/4蛋白的內(nèi)吞。

最后，提出缺硼抑制植物根系生長的模型：缺硼誘導(dǎo)增加地上部子葉IAA合成，并通過上調(diào)根尖PIN2/3/4基因轉(zhuǎn)錄水平及增加細(xì)胞膜PIN2/3/4蛋白豐度，從而增加根尖IAA含量并抑制根系的生長。該研究為揭示缺硼抑制植物根系生長提供了新的見解。

我校聯(lián)合培養(yǎng)博士生陶林為論文第一作者，碩士研究生朱虎和本科生黃秋雨為該論文共同第一作者，喻敏教授為論文通訊作者。本科生蕭曉儀、王惠、羅穎和李學(xué)文副教授、劉家友講師和李亞林博士參與了該項研究。

（食品科學(xué)與工程學(xué)院）