不同竹种不定根分化差异及勃氏甜龙竹分枝生根机制解析

【字体: 时间:2025年08月14日 来源:The Plant Journal 5.7

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  来自国内的研究人员针对竹类大规模繁殖中不定根(AR)生长差异的难题,聚焦勃氏甜龙竹(Dendrocalamus brandisii)分枝生根机制开展研究。发现皮层厚度和木质化程度与生根能力密切相关,揭示低浓度吲哚-3-乙酸(IAA)和茉莉酸(JA)通过调控DbCRL1/DbWOX11互作协同促进AR分化的新机制,为竹类无性繁殖提供重要理论依据。

  

不同竹种分枝基部的不定根(Adventitious Root, AR)分化能力存在显著差异,这一现象背后的机制一直未被阐明。最新研究发现,勃氏甜龙竹(Dendrocalamus brandisii)之所以具备强大的生根能力,关键在于其皮层细胞能够重获分裂能力并分化为AR原基。研究团队通过解剖学分析揭示:皮层厚度和木质化程度是决定竹种间生根差异的关键结构特征。

激素调控网络解析显示,低浓度的吲哚-3-乙酸(IAA)和茉莉酸(JA)在AR发育中扮演核心角色。特别有趣的是,JA不仅能直接促进AR分化,还能通过上调DbAOS1基因激活IAA合成通路,实现"双通道"调控。分子机制研究表明,DbCRL1与DbWOX11在体内外均存在相互作用,二者协同激活AR分化程序。更令人振奋的是,DbAOS1被证实具有独立增强邻氨基苯甲酸合酶(ANTHRANILATE SYNTHASE)活性的新功能,这为理解植物激素串扰提供了新视角。

该研究不仅阐明了竹类不定根分化的种间差异机制,更为重要的是,发现了JA-IAA信号网络通过DbCRL1/WOX11模块调控AR发育的新途径,为竹类高效无性繁殖技术的开发奠定了理论基础。这些发现对理解单子叶植物根系发育的进化适应性具有重要启示意义。

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