在干细胞途径中发现控制植物生长的独特沟通策略

冷泉港实验室(CSHL)的植物遗传学家团队已经确定了参与植物发育的干细胞上的蛋白质受体，可以根据肽(蛋白质片段)激活它的方式发出关于如何生长的不同说明。

这是第一个以这种方式控制植物发育的多功能受体。CSHL教授David Jackson及其同事获得的新发现可能对提高玉米和大米等基本粮食作物产量的努力具有重要意义。

植物的生长和发育取决于称为分生组织的结构 - 含有干细胞的植物中的水库。当肽信号提示时，分生组织中的干细胞会发育成植物的任何器官 - 例如根，叶或花。这些信号通常像钥匙(肽)一样适合细胞表面的锁(蛋白质受体)。锁瞬间打开，触发细胞内化学信使的释放。信使携带指示细胞做某事，例如长成根或花细胞甚至完全停止生长。常规地，一种或多种肽适合受体以释放单一类型的化学信使。

然而，杰克逊及其同事最近发现，他们在2001年首次发现的一种叫做FEA2的蛋白质受体可以触发释放两种不同化学信使CT2或ZmCRN中的一种，这取决于两种肽ZmCLE7或ZmFCP1中的哪一种开关它在。释放多个信使的受体很少见。杰克逊说这是第一个在作物生产中发挥作用的人。

FEA2是CLAVATA信号传导途径中的重要受体，已知其可激活干细胞。杰克逊以及他的CSHL同事Zachary Lippmann教授此前已经调整了这条途径来操纵分生组织以提高包括番茄，玉米和芥末在内的主要作物品种的产量。

杰克逊和他的团队认为FEA2与两种不同的共同受体结合，每种受体都是两个肽“键”之一的“锁定”。未来的研究将探讨FEA2如何将两种不同的肽信号转化为不同的化学信息。

“我们认为干细胞信号通路的作用方式对所有植物都至关重要，”杰克逊说。“我们已经证明，从理论上讲，控制干细胞的途径可以通过修饰来制造更大的果实或更多的种子。通过这项研究，我们学到了关于这些途径如何发挥作用的新知识，为植物科学家提供了另一种提高作物产量的工具。 “。