生长素信号和极地生长素运输发挥着重要的作用在调节根发展Plant-Beneficial微生物相互作用

文摘

植物根系殖民地的一个巨大的数量的微生物,包括附生植物的植物内生微生物,可促进植物生长和改变主机的根吗发展。先前的研究表明,生长素扮演着关键的角色在调节植物生长发育的许多不同的方面。然而,生长素信号的精确作用和极地生长素运输在调节根发展plant-beneficial微生物相互作用是未知的。目前短期交流总结了分散的证据支持已知主机的根通过有益的改变微生物,这意味着生长素信号和极地生长素运输的关键作用在调节有益微生物在植物的影响。

关键字

生长素信号、极地生长素运输、Plant-beneficial微生物相互作用,根的发展

介绍

喜欢动物、植物都有自己的微生物,保护他们免受各种不利环境条件(1]。植物根系住在与大量的密切关联细菌根际中茁壮成长。这些微生物产生重大影响根系形态(2,3]。促进植物生长的细菌(PGPB)指rhizobacteria和内生菌,增强宿主的生长。在这些rhizobacteria,一些可以促进植物生长,为植物的生长提供一个更好的环境通过间接或直接的意思。例如,芽孢杆菌megaterium可以促进拟南芥拍摄和根鲜重拟南芥植物内生细菌芽孢杆菌sp LZR216能促进拟南芥拍摄重量和改变根系统架构(4,5]。的贡献可以施加有益微生物对植物根发展机制包括植物生长调节物质如生长素分泌和细菌挥发物(6,7]。细菌分泌激素的过度生产根头发和横向根,随后增加营养和水吸收,从而导致经济增长促进(8]。阐明生长素信号传导机制的有益微生物修改植物根系结构,我们使用拟南芥作为一种模式植物澄清角色的生长素信号通路在microbes-regulated根发展。

角色的生长素信号在植物根系结构变更的有益微生物

的auxin-responsiveDR5:格斯转基因线可以间接提供洞察生长素水平的变化和信号在plant-beneficial微生物相互作用。例如,根际Phyllobacterium brassicacearumSTM196增强了DR5:格斯表达在初级和侧根技巧,但它不能提高侧根数量aux1和axr1突变体,这表明,生长素信号中扮演一个重要的角色在microbe-regulated根发展有益。此外,荧光假单胞菌WCS417拍摄可以增加鲜重和改变根系统架构。此外,WCS417增强的表现DR5: vYFP和pAUX1: AUX1-YFP在拟南芥主要根技巧,但它不会增加侧根数和根头发的数字tir1afb2afb3突变体(6]。另一项研究表明,木霉属液对植物有益菌,可以增加DR5:格斯在芽和主要根技巧表达,但不能在增加侧根数量axr1-3突变体(9,10]。生长素基因表达生长素信号的分析研究已经阐明组件参与microbe-induced根架构更改。例如,TIR1基因表达水平下调在根但略上调芽”Phyllobacterium brassicacearumSTM196 [9]。在杨树,auxin-responsive转录的因素辅助/ IAA家人都是暂时性的诱导培养期间Laccaria二色的(11]。上述例子表明,生长素信号在plant-microbes互动是很重要的。

角色的极地生长素运输在植物根系结构变更的有益微生物

生长素运输抑制剂可以阻止生长素积累在网站拍摄的生物合成拟南芥接种枯草芽孢杆菌,抑制根的生长素水平,减少刺激效应(7]。这个例子表明,polarauxin运输也是必不可少的plant-beneficial微生物相互作用。接种的拟南芥生长素运输突变体pin2与木霉属液对降低了经济增长与野生型相比,植物(10),这表明正常生长素运输很重要的促进作用木霉属液对根发展。最近,一项研究表明芽孢杆菌sp。LZR216不提高每植物侧根数变异aux1-7(5]。在拟南芥后,Laccaria二色的治疗,aux1和pin3表现出类似的诱导侧根数量虽然少刺激是在单一的变异pin2和四突变pin2, 3、4、7(11]。接种与Phyllobacterium brassicacearumSTM196诱发转录水平的增长疲软PIN1和PIN2在拍摄,但不是在根9]。此外,研究表明,芽孢杆菌sp。LZR216显著减少的表达PIN1,PIN2,PIN3,AUX1在根的技巧5]。

结论

这些提到的结果提供的证据表明,生长素运输机械参与plant-microbe交互。

确认

这项工作是由中国国家自然科学基金(31671595;31670244),甘肃省科技计划的基础(1506 rjza209),农业生物技术研究与应用发展项目的甘肃省(gnsw - 2016 - 23),中央大学的基础研究基金(lzujbky - 2016 - 80),兰州城市的科学和技术基础项目(2015-3-53),青海科技部门的项目(2016 - zj - y01),国家重点实验室开放项目的高原生态和农业、青海大学(201 -KF-05)。

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