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本文揭示丛枝菌根（AM）共生中，GRAS 蛋白 RAM1 通过 C 端含 M2/M2a 基序的结构域，与 5 种 AM 诱导的 WRI 转录因子（CBX1、WRI3、WRI5a、WRI5b、WRI5c）互作，激活 RAM2、STR、PT4 等基因启动子，调控养分交换与丛枝发育，为解析植物 - 真菌共生调控机制提供新视角。
丛枝菌根（AM）共生是陆地植物与球囊菌门真菌形成的互惠关系，真菌在根皮层细胞中形成树状的丛枝结构，是共生体间养分交换的核心。REQUIRED FOR ARBUSCULAR MYCORRHIZATION 1（RAM1）编码的 GRAS 蛋白是丛枝发育和养分交换相关植物基因转录调控的关键因子。与其他 GRAS 蛋白类似，RAM1 可能不结合 DNA，其激活靶启动子的机制一直未明确。
研究发现，RAM1 通过含 M2/M2a 基序的 C 端结构域，与 5 种 AM 诱导的 WRINKLED1 样家族 AP2 转录因子 CTTC MOTIF-BINDING TRANSCRIPTION FACTOR1（CBX1）、WRI3、WRI5a、WRI5b 和 WRI5c 互作。在本氏烟草叶片中，RAM1 与任一 WRI 蛋白共同作用，可激活共生养分交换相关基因 RAM2、STUNTED ARBUSCULES（STR）和 PHOSPHATE TRANSPORTER 4（PT4）的启动子，且这种激活依赖于此前鉴定为 WRI 结合位点的 MYCS 元件和 AW 盒。
WRI 基因的激活呈双波模式：RAM1、CBX1 和 WRI3 的转录由钙和钙调蛋白依赖性蛋白激酶激活的 CYCLOPS 通过其启动子中的 AMCYC 响应元件（AMCYC-RE）和 DELLA 共同调控；而 WRI5a、b 和 c 的启动子含 MYCS 元件和 AW 盒，可被 RAM1 与 CBX1 或 WRI3 形成的异源复合物激活。
进一步研究表明，RAM1 的 GRAS 结构域是与 WRI 转录因子互作的关键区域，而 WRI 蛋白的 C 端 M2/M2b 基序在 AM 宿主植物中高度保守，其与 RAM1 的互作通过疏水作用和氢键等方式实现。结构模型预测并实验验证了 RAM1 与 WRI 蛋白互作的关键氨基酸位点，突变这些位点会显著影响两者的互作及靶基因的激活。
此外，在 cyclops 突变体中，异位表达 CBX1、WRI3 和 WRI5b 可恢复丛枝形成，而在 ram1 突变体中则无法发挥作用，表明 WRI 蛋白依赖 RAM1 来促进丛枝分支。研究还发现，CBX1 和 WRI3 的启动子受 CCaMK、CYCLOPS 和 DELLA 的调控，而 WRI5a、b、c 的启动子可被 RAM1 与 CBX1 或 WRI3 的复合物激活，揭示了 WRI 基因表达的双阶段调控机制。
综上所述，RAM1 通过与 WRI 转录因子互作，为 DNA 结合的 WRI 蛋白提供激活结构域，从而调控 AM 发育和功能相关基因的表达，这一发现为深入理解 AM 共生的转录调控机制提供了重要的分子基础。
