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氮对植物侧根发育影响重大,然而 miR156/SPL 模块在硝酸盐介导的苹果侧根发育中的作用尚不明确。研究人员开展相关研究,发现 miR156 靶向的 MdSPL23 调控苹果侧根发育和氮吸收,AtSPL9 在拟南芥中也有类似作用,该机制或具普遍性。
氮在调控植物侧根发育方面至关重要,氮营养的有无会影响侧根的形成。miR156/SPL 模块在植物发育的诸多方面,如营养生长阶段转变的时间、花诱导、枝条分支和根发育等过程中都发挥着关键作用。但目前,miR156/SPL 模块在硝酸盐介导的苹果侧根发育中的功能还不太清楚。
此次研究揭示了 miR156/SPL 模块在苹果和拟南芥中调控侧根发育和根系氮吸收的作用。研究发现,miR156 靶向的转录因子 MdSPL23 不仅调控侧根发育,还参与根系氮吸收。MdSPL23 会与 MdNLP7 的启动子结合,抑制其表达,进而对苹果的氮吸收起负调控作用,同时抑制侧根发育。类似地,参与拟南芥侧根发育的 AtSPL9 会与 MdNLP7 的同源基因 AtNLP7 结合,抑制其表达,以此调控硝酸盐介导的侧根发育。这些研究结果表明,植物通过 miR156/SPL 模块调控氮介导的根系生长,并且这一机制可能具有普遍意义。