พืชใบหน้าขมับและพื้นที่เปลี่ยนแปลงในไนโตรเจน (N) ความพร้อมใช้งาน ซึ่งรวมถึง heterogeneity ในเนื้อหาของดินไนเตรท (NO3 −). เพื่อเอาชนะข้อจำกัดเหล่านี้, พืชปรับเปลี่ยนการแสดงออกของยีนและกระบวนการทางสรีรวิทยาของพวกเขาเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการซื้อ N. ปั้นนี้อาศัยรากระยะไกลที่ซับซ้อนการถ่ายทอดรากเครือข่ายการส่งสัญญาณที่ยังคงเข้าใจไม่ดี. เราก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่า cytokinin (CK) สังเคราะห์เป็นสิ่งจำเป็นในการเรียกใช้การส่งสัญญาณ N ระบบ. ที่นี่, เราดำเนินการการทดลองแยกรากและใช้การรวมกันของการวิเคราะห์พันธุ์ที่เกี่ยวข้องกับ CK, การสร้างโพรไฟล์ฮอร์โมน, การวิเคราะห์ transcriptomic, NO3 −ดูดซึม assays, และการวัดการเจริญเติบโตของรากที่จะได้รับความเข้าใจในการส่งสัญญาณ N ของระบบใน Arabidopsis thaliana. โดยการเปรียบเทียบพืชชนิดป่าและการกลายพันธุ์ที่ได้รับผลกระทบใน CK สังเคราะห์และ ABCG14 รากที่ขึ้นอยู่กับการยิง translocation ของ CK เราเปิดเผยบทบาทสำคัญสำหรับการใช้งานทรานส์ zeatin (tZ) ในการส่งสัญญาณ N ทั้งสองอย่างรวดเร็วการควบคุมยีนและการทำงานระยะยาว acclimation ที่จะแตกต่าง NO3 −อุปทาน, รวมทั้ง NO3 −การขนส่งและกฎระเบียบการเจริญเติบโตของราก, มีแนวโน้ม mediated โดยการรวมกันของ tZ เนื้อหาในหน่อ. นอกจากนี้, ยิง transcriptome แสดงให้ทราบว่าการเผาผลาญกลูตาเมต/กลูตามีแนวโน้มที่จะเป็นเป้าหมายของ tZ รากเพื่อยิง translocation, พร้อมท์สมมติฐานที่น่าสนใจเกี่ยวกับการสื่อสารการถ่ายภาพไปยังราก. ในที่สุด, การศึกษานี้เน้น tZ-อิสระทางการควบคุมการแสดงออกของยีนในหน่อเช่นเดียวกับการ NO3 −กิจกรรมการดูดซึมในการตอบสนองต่อการรวม N กีดกัน.<br><br>การทำงานอย่างต่อเนื่องและสัณฐานอวัยวะปั้นเป็นหนึ่งในความแตกต่างที่น่าสนใจที่สุดระหว่างพืชและสัตว์ แน่นอนพืชใช้ช่วงของกลยุทธ์ที่จะทนต่อความพร้อมใช้งานทรัพยากรอย่างผันผวนกับรากพืชที่อ่อนตัวโดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากพวกเขาอาจจะสัมผัสกับทั้งแคลนหรือส่วนเกินของสารอาหารและ/หรือน้ำ เครือข่ายสัญญาณการควบคุมการปรับรากเป็นจุดสำคัญสำหรับการปฏิวัติสีเขียวใหม่ที่มีวัตถุประสงค์ที่จะเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของรากสำหรับประโยชน์ของการพัฒนาเนื้อเยื่อพืชทางอากาศ (Den Herder et al., ๒๐๑๐; ฮ่องกง et al, ๒๐๑๔; Bishopp และลินช์, ๒๐๑๕)<br><br>ไนโตรเจน (N) เป็นบล็อกอาคารพื้นฐานในสังเคราะห์ของโปรตีน, กรดนิวคลีอิก, และสีที่จำเป็นเช่นคลอโรฟิล. ดังนั้นพืชต้องปรับใช้กลยุทธ์เพื่อหลีกเลี่ยงข้อจำกัด N และเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้ N ในระหว่างรอบชีวิตของพวกเขา การตอบสนองที่แข็งแกร่งของรากเพื่อความพร้อมใช้งาน N สะท้อนให้เห็นถึงความจุที่สำคัญของพืชที่จะรักษา N ธำรง นี้จะสะท้อนตัวอย่างเช่นโดยปั้นของสถาปัตยกรรมระบบรากเพื่อตอบสนองต่อเงื่อนไขการขาดงาน N (Gruber et al., ๒๐๑๓) และเห่าไปยัง N ที่มีอยู่ขึ้นอยู่กับการปรากฏตัวของสารอาหารอื่นๆ (Kellermeier et al., ๒๐๑๔).<br><br>การตอบสนองรากจะอาศัยความสามารถของโรงงานที่จะรู้สึก N ที่มีอยู่. การตรวจวัด N นี้ถูกแบ่งออกเป็นสองสาขาหลักคือการรับรู้ในท้องถิ่นของ N ในบริเวณใกล้เคียงของราก (โดยเฉพาะอย่างยิ่งในรูปแบบของไนเตรท [NO3 −]) และการรับรู้ของระบบภายใน N/NO3 −มีความพร้อมในระดับชีวิตทั้งหมด หลังพึ่งพารากยิงรากและการรวมข้อมูลจากส่วนที่แตกต่างกันของพืช (Gansel et al., ๒๐๐๑; Walch-Liu et al, ๒๐๐๕; Alvarez et al, ๒๐๑๒; หลี่ et al, ๒๐๑๔) การตรวจจับแบบ dual N นี้รวมผ่านเครือข่ายสัญญาณที่ซับซ้อนที่ช่วยให้สามารถควบคุมการเข้าร่วมของราก N และการเจริญเติบโตของพืชเพื่อให้แน่ใจว่า N ธำรง (Krouk et al., ๒๐๑๑; Krouk, ๒๐๑๖)<br><br>ใน Arabidopsis thaliana การรับรู้และการเผยแพร่ของ NO3 ท้องถิ่น−สัญญาณได้รับการโฟกัสของการวิจัยมาก ผู้เล่นโมเลกุลที่เกี่ยวข้องรวมถึง NO3 − transceptor NPF 6.3/NRT 1.1/CHL1 (Ho et al., ๒๐๐๙; Krouk et al, 2010b), จำนวน kinases (CIPK8, CIPK23, CPK10, CPK30, และ CPK32), ฟอสฟา ABI2 (Ho et al., ๒๐๐๙; หู et al, ๒๐๐๙; Léran et al, ๒๐๑๕; Liu et al., ๒๐๑๗), ความแตกแยกและ polyadenylation ปัจจัย CPSF30 (Li et al., ๒๐๑๗), และปัจจัยการถอดตัวหลาย (NLP6/7, TGA1/4, NRG2, และ SPL9) (Castaings et al., ๒๐๐๙; Krouk et al., 2010a; สปาและ Yanagisawa, ๒๐๑๓; Marchive et al, ๒๐๑๓; Alvarez et al, ๒๐๑๔; ๒๐๑๖) เมื่อ NO3 −รักษาปัจจัยการถอดชนิดเหล่านี้ทริกเกอร์การแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องใน NO3 −การขนส่งและการดูดซึมการตอบสนองของโมเลกุลยังเรียกว่าการตอบสนองแบบไนเตรทหลัก (PNR) (Medici และ Krouk, ๒๐๑๔) นอกจากนี้ Ca2 + เป็น messenger รองที่สำคัญในการจัดตั้งของการตอบสนองนี้ (Riveras et al., ๒๐๑๕; Krouk, ๒๐๑๗; Liu et al, ๒๐๑๗) การตอบสนองของโรงงานไปยัง N ข้อกำหนดที่เกี่ยวข้องกับนักแสดงโมเลกุลเพิ่มเติม ตัวอย่างเช่นปัจจัยการถอดออกเช่น ANR1, ARF8, และ NAC4, เช่นเดียวกับ CLE เปปไทด์, มีความเกี่ยวข้องในการพัฒนาราก N ขึ้น (เตียวและ Forde, ๑๙๙๘; Gifford et al, ๒๐๐๘; Vidal et al, ๒๐๑๓; อารยา et al, ๒๐๑๔) ปัจจัยการถอดการ bZIP1, LBD37/38/39, รายได้, และ HRS1/HHOs ควบคุมการใช้ N (Baena-González et al., ๒๐๐๗; รูรูใน et al, ๒๐๐๙; Araus et al, ๒๐๑๖; ๒๐๑๘) Transcripti
đang được dịch, vui lòng đợi..
