Регуляторные эффекты жасмонатов на ингибирование роста корней и удлинение корневых волосков
Жасмонаты — критически важные фитогормоны, регулирующие развитие растений и адаптацию к внешним условиям. В ответ на биотический или абиотический стресс жасмонаты накапливаются в растениях, что приводит к ингибированию роста корней и/или удлинению корневых волосков. Это регулирование жизненно важно для развития растений и адаптации к условиям окружающей среды. Однако молекулярная основа этих процессов остаётся малоизученной.
В исследовании, опубликованном в Journal of Experimental Botany, учёные из Сишуанбаньнаского тропического ботанического сада (XTBG) Китайской академии наук обобщили текущие знания о регуляторных эффектах жасмонатов. Они обнаружили, что белки жасмонатов взаимодействуют с другими факторами транскрипции, регулируя ингибирование роста корней и/или удлинение корневых волосков.
Восприятие стресса окружающей среды способствует накоплению жасмонатов, которые распознаются ко-рецептором CORONATINE INSENSITIVE1 (COI1)-JASMONATE ZIM-DOMAIN (JAZ). Это запускает деградацию репрессоров JAZ и индукцию транскрипционного репрограммирования.
- Ингибирование роста корней: Факторы транскрипции подгруппы IIIe bHLH — MYC2, MYC3 и MYC4 — наиболее изученные связывающие JAZ факторы, которые вместе стимулируют ингибирование роста первичного корня, опосредованное жасмонатами.
- Противоположный эффект: Факторы транскрипции подгруппы IIId bHLH (bHLH3 и bHLH17) физически связываются с белками JAZ и подавляют ингибирование роста корней, вызванное жасмонатами.
- Развитие корневых волосков: Белки JAZ взаимодействуют с факторами транскрипции ROOT HAIR DEFECTIVE 6 (RHD6) и RHD6 LIKE1 (RSL1) и ингибируют их, модулируя усиленное жасмонатами удлинение корневых волосков.
Кроме того, жасмонаты взаимодействуют с другими сигнальными путями (например, этиленом и ауксином), чтобы регулировать рост первичного корня и/или удлинение корневых волосков.
«Будущие исследования должны быть направлены на изучение молекулярных механизмов, лежащих в основе того, как жасмонаты повышают адаптивность растений к экстремальным условиям (например, дефициту питательных веществ, щелочному стрессу, стрессу от высокой температуры и токсичности тяжёлых металлов)», — сказал Ху Яньжу из XTBG.