促進(jìn)植物根系生長(zhǎng)的因子是什么
大家都知道，植物需要通過(guò)根系從土壤中吸取礦物質(zhì)和水分。而根系的形成需要細(xì)胞通過(guò)延長(zhǎng)的方式發(fā)生擴(kuò)增，因此需要鈣離子。但還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)是什么因子調(diào)控鈣離子的內(nèi)流發(fā)生。Liam Dolan's group，發(fā)現(xiàn)在延長(zhǎng)中的根系細(xì)胞中NAPDH氧化酶促進(jìn)的ROS（reactive oxygen species）產(chǎn)生激活了鈣離子通道的開(kāi)放。
促進(jìn)植物根系生長(zhǎng)的因子是什么
因?yàn)閿M南芥菜的rhd2突變體的根系和根毛都非常短小，而且鈣離子攝入缺陷，研究者決定克隆rhd2基因。他們發(fā)現(xiàn)，這個(gè)基因是At5g51060，以前被認(rèn)為是擬南芥菜呼吸爆發(fā)氧化酶同源基因C-Arabidopsis thaliana respiratory burst oxidase homolog C (AtrbohC)。因此AtrbohC蛋白和其他的Atrboh家族蛋白都與哺乳動(dòng)物中催化ROS產(chǎn)生的NAPDH氧化酶的gp91phox亞基有同源性。
那么，RHD2/AtrbohC與根系生長(zhǎng)之間的關(guān)系是什么呢？研究者發(fā)現(xiàn)在rhd2突變體根系中的ROS產(chǎn)生減少了50%。通常情況下，ROS在根系發(fā)生延長(zhǎng)的過(guò)程中的產(chǎn)生是增加的。在野生型植株的根系中抑制NAPDH氧化酶的活性可抑制ROS的積累，根毛的延長(zhǎng)，因此與rhd2突變體的表型是一致的。
研究者反過(guò)來(lái)將活性ROS（reactive oxygen species）加入到rhd2突變植株中增加了根毛的生長(zhǎng)。研究者還發(fā)現(xiàn)了在這些植株的根系中同時(shí)發(fā)生了鈣離子的攝入增加。他們確實(shí)發(fā)現(xiàn)活性ROS可以促進(jìn)根毛細(xì)胞膜表面內(nèi)向整流的鈣離子通道開(kāi)放。
研究者這個(gè)新的發(fā)現(xiàn)提出了有趣的問(wèn)題，為植物根系生長(zhǎng)發(fā)育的研究開(kāi)辟了新的道路。
