SAV4通过调控生长素极性运输介导拟南芥镁缺乏诱导的根毛发育的分子机制

本研究揭示了拟南芥中SHADE AVOIDANCE 4（SAV4）通过调控PIN2介导的生长素向基运输，促进镁缺乏条件下根毛发育的关键机制。研究人员发现SAV4缺失会破坏PIN2膜定位稳定性，导致表皮生长素运输受阻，从而抑制根毛伸长。该研究为营养胁迫下植物根系适应性发育提供了重要理论依据。

　　

在拟南芥（Arabidopsis）研究中发现，镁（Mg）缺乏会显著促进根毛发育，但其分子机制尚不明确。本研究阐明SHADE AVOIDANCE 4（SAV4）通过调节表皮生长素水平调控镁缺乏诱导的根毛伸长。sav4突变体在镁缺乏条件下根毛伸长显著抑制，而表皮特异性表达SAV4可部分挽救该缺陷。进一步分析显示，镁缺乏会上调根尖SAV4表达。sav4突变体中根毛伸长减弱是由于无法维持膜定位生长素外排载体PIN2的丰度，导致根表皮向基生长素运输（basipetal auxin transport）减少。在镁缺乏条件下，拟南芥根中PIN2的内吞作用被延迟，而sav4突变体解除该延迟，从而损害向基生长素运输。本研究建立了分子框架：镁缺乏条件下SAV4介导的表皮膜PIN2动态变化确保正常的向基生长素运输，进而促进根毛伸长。