3月20日，The Plant Cell 雜誌在線發表了中國科學院上海生命科學研究院植物生理生態研究所副研究員王彥章及其學生完成的The Small GTPase ROP10 of Medicago truncatula Is Required for Both Tip Growth of Root Hairs and Nod Factor-Induced Root Hair Deformation 研究論文。該研究論文報導了小G蛋白ROP10調控豆科植物根瘤共生過程中根毛變形的分子機制。
在共生建立過程中，根毛是根瘤菌進入豆科植物根細胞從而完成根瘤菌侵染的主要通道。為了捕獲根瘤菌，根毛經歷了一系列的形態改變，包括根毛頂端膨大、分杈和捲曲，這些形態變化涉及到根毛的去極性生長、新的生長點的選擇和起始以及新的極性頂端生長的重建過程。然而，根瘤菌所誘導的根毛變形是一個獨特的發育程序，其中的機制並不清楚。
該研究發現根瘤菌分泌的寡糖信號分子——結瘤因子能夠誘導根毛中ROP10短暫地上調表達，而且可以改變根毛頂端質膜上ROP10蛋白的定位。響應結瘤因子處理和根瘤菌侵染，ROP10:GFP定位於結瘤因子誘導的新極性生長點、分杈根毛以及包裹根瘤菌的捲曲根毛的質膜上。進一步的研究發現，ROP10以依賴於GTP結合的形式與結瘤因子受體激酶 NFP的激酶區互作。而且，過表達野生型和GTP結合形式的ROP10也增強結瘤因子誘導的標記基因ENOD11的表達。該研究結果揭示了結瘤因子在時空上調節ROP10蛋白在根毛頂端質膜上的定位和激活，而且ROP10以GTP結合的激活形式與結瘤因子受體激酶互作，從而被招募參與控制共生早期過程中根毛變形和捲曲，起始根瘤菌侵染。該研究結果提出了豆科植物共生體系建立過程中根毛細胞極性變化以及根毛侵染起始調控的新線索，顯著促進了對於根瘤共生過程的根毛變形分子機制的理解。
該工作得到了科技部「973」計劃和國家自然科學基金委項目的資助。
上海生科院揭示小G蛋白調控豆科植物根瘤共生互作新機制
3月20日，The Plant Cell 雜誌在線發表了中國科學院上海生命科學研究院植物生理生態研究所副研究員王彥章及其學生完成的The Small GTPase ROP10 of Medicago truncatula Is Required for Both Tip Growth of Root Hairs and Nod Factor-Induced Root Hair Deformation 研究論文。該研究論文報導了小G蛋白ROP10調控豆科植物根瘤共生過程中根毛變形的分子機制。
在共生建立過程中，根毛是根瘤菌進入豆科植物根細胞從而完成根瘤菌侵染的主要通道。為了捕獲根瘤菌，根毛經歷了一系列的形態改變，包括根毛頂端膨大、分杈和捲曲，這些形態變化涉及到根毛的去極性生長、新的生長點的選擇和起始以及新的極性頂端生長的重建過程。然而，根瘤菌所誘導的根毛變形是一個獨特的發育程序，其中的機制並不清楚。
該研究發現根瘤菌分泌的寡糖信號分子——結瘤因子能夠誘導根毛中ROP10短暫地上調表達，而且可以改變根毛頂端質膜上ROP10蛋白的定位。響應結瘤因子處理和根瘤菌侵染，ROP10:GFP定位於結瘤因子誘導的新極性生長點、分杈根毛以及包裹根瘤菌的捲曲根毛的質膜上。進一步的研究發現，ROP10以依賴於GTP結合的形式與結瘤因子受體激酶 NFP的激酶區互作。而且，過表達野生型和GTP結合形式的ROP10也增強結瘤因子誘導的標記基因ENOD11的表達。該研究結果揭示了結瘤因子在時空上調節ROP10蛋白在根毛頂端質膜上的定位和激活，而且ROP10以GTP結合的激活形式與結瘤因子受體激酶互作，從而被招募參與控制共生早期過程中根毛變形和捲曲，起始根瘤菌侵染。該研究結果提出了豆科植物共生體系建立過程中根毛細胞極性變化以及根毛侵染起始調控的新線索，顯著促進了對於根瘤共生過程的根毛變形分子機制的理解。
該工作得到了科技部「973」計劃和國家自然科學基金委項目的資助。
上海生科院揭示小G蛋白調控豆科植物根瘤共生互作新機制