兰州大学苟小平团队揭示受体激酶CIKs调控根远端

作者：杨超月

　　责编 | 王一

　　在高等植物中，存在两大类初级分生组织：茎端分生组织和根端分生组织。根端分生组织又被人为地划分为根近端分生组织和根远端分生组织。尽管茎端分生组织和根端分生组织的结构不同，但它们有着相同或者类似的调控元件。前期的研究表明，受体激酶CIKs作为CLV信号通路的共受体参与了拟南芥茎端分生组织的稳态维持，但CIKs是否作为保守的调控元件同时参与了根端分生组织的调控以及不同CIK成员在不同类型分生组织中的功能冗余性和特异性尚不清楚。

　　近日，兰州大学苟小平教授团队在Molecular Plant在线发表了题为Conserved and Differentiated Functions of CIK Receptor Kinases in Modulating Stem Cell Signaling in Arabidopsis的研究论文，揭示了CIKs在不同类型分生组织中的功能的保守和分化，并且重点阐明了CIKs调控根远端分生组织稳态的分子机理。

　　在拟南芥中CIK家族受体激酶共有6个成员，先前的研究工作发现CIK1-CIK4表现出茎端分生组织膨大的表型，本文进一步敲除了其余两个成员CIK5和CIK6，发现cik123456突变体的表型更加剧烈，说明CIK5和CIK6也参与了茎端分生组织的稳态维持。分析不同的cik五重缺失突变体发现，cik12345的表型最强，而cik2345的茎端分生组织与野生型完全一致，说明尽管CIKs在茎端分生组织中存在功能冗余，但CIK1是其中的主效成员。

　　随后作者又分析了不同cik突变体的根近端分生组织对CLE类小肽的响应，发现尽管cik2单突变体对CLE45的敏感性下降，但信号并没有被完全阻断。作者随后构建了cik2 3 4 5 6和cik1 3 4 5 6五重缺失突变体，发现cik2 3 4 5 6对外源CLE45完全不敏感，而cik1 3 4 5 6则与野生型反应一致，说明CIKs在CLE信号调控根近端分生组织过程中也存在功能冗余，但CIK2是这个过程中最重要的成员。

　　最后作者又利用表达模式分析、表型分析、生理生化分析证明了CIKs与ACR4形成受体复合物，通过磷酸化的方式传递CLE40的信号，最终抑制WOX5的表达来调控根远端分生组织的稳态。在这个过程中，CIKs同样存在功能冗余，但其中CIK4起着最重要的作用。

　　CIKs调控根远端分生组织的稳态

　　兰州大学博士后朱亚芬和青年研究员胡冲为论文共同第一作者，兰州大学苟小平教授为通讯作者。兰州大学崔岩伟青年研究员、易静副教授和黎家教授也参与了本研究的部分工作。该研究工作得到了国家自然科学基金、“111”引智基地、兰州大学中央高校基本科研业务费和博士后创新人才支持计划等项目的资助。

　　论文链接：

　　https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1674205221001246