韩国研究发现植物根系响应低温胁迫的关键分子机制
2025-12-18 17:17
来源:全南国立大学
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全南国立大学研究人员发现了一个调控植物根系响应低温胁迫的关键分子机制。该研究揭示了植物如何快速感知低温,并通过特定的分子“开关”重新编程根系发育,以增强其抗寒能力。全南国立大学的一项新研究揭示了冷胁迫如何快速降解生长素/吲哚乙酸蛋白,释放ARF7/19,从而激活CRF基因并重塑植物根系,提高其在严寒条件下的存活率。

这项研究由全南国立大学生物能源科学与技术系金正穆教授领导的团队完成,相关论文发表于《整合植物生物学杂志》。研究发现,低温胁迫会迅速触发一类名为Aux/IAA的蛋白质降解,这类蛋白质通常抑制与生长相关的基因。其降解后,释放出关键调控因子ARF7和ARF19,进而激活细胞分裂素反应因子3。该因子在重塑根系结构以适应寒冷环境中起重要作用。

金正穆教授表示:“寒冷胁迫不仅会减缓植物生长,还会积极地重新调整激素信号,以适应根系发育。” 研究还发现,低温会激活细胞分裂素信号通路,诱导另一个关键因子CRF2的表达,它与CRF3协同整合环境信号与内部激素信号,精细调控侧根发育。

该研究结果有助于理解植物如何整合外部压力与内部发育程序以维持生存。从应用角度看,这一发现为培育抗寒作物提供了潜在路径,例如通过增强相关信号传导或稳定关键调控因子活性,可能开发出在寒冷土壤中保持稳定根系生长的作物品种,从而提高早期生长活力与养分吸收效率,支持可持续农业发展。

更多信息:作者:Uyen Thu Nguyen 等人,标题:《ARF7/19 通过 Aux/IAA 降解激活CRF3以响应低温》,发表于:《整合植物生物学杂志》 (2025)。

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