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来源 | Plant Physiology

近日，来自山东农业大学的研究团队在Plant Physiology在线发表了题为The BTB-TAZ protein MdBT2 recruits auxin signaling components to regulate adventitious root formation in apple的研究论文，揭示了揭示了MdBT2-MdARF8/MdIAA3通路调控苹果不定根发生的分子机制。

不定根 （adventitious root） 是植物的茎或叶上所产生的根。不定根的发生扩大了植物的根系范围，在植物器官扦插和组织培养中具有重要意义。无性繁殖对于苹果等园艺作物砧木的繁育至关重要，它具有耗时短、遗传背景一致等优点。在生产中，不定根的形成能力在苹果砧木无性繁殖中起着重要作用。

不定根的形成主要受植物激素及外界环境的影响。其中生长素是影响植物不定根形成的主要激素，适量的生长素促进植物不定根发生。研究表明，生长素信号途径TRANSPORT INHIBITOR RESPONSE1/AUXIN SIGNALING F-BOX PROTEIN（TIR1/AFB）—AUXIN/INDOLE-3-ACETIC ACID PROTEIN（AUX/IAA）—AUXIN RESPONSE FACTOR (ARF)在不定根形成过程中发挥了重要作用。植物激素或者外界环境因子可以通过改变生长素信号途径中相关基因的表达或蛋白丰度影响植物不定根形成。

MdBT2蛋白属于BTB家族成员，前期研究表明其参与氮素等养分吸收利用、果实品质形成等多个生物学过程，然而其是否参与到根系发育中的调控，目前仍不清楚。本研究发现过表达MdBT2能够抑制苹果不定根的形成，而这种抑制作用是生长素依赖的。体外和体内实验表明，MdBT2能够与生长素响应因子MdARF8互作，并通过泛素/26S蛋白酶体途径降解MdARF8，在拟南芥中异位表达MdBT2部分抑制了MdARF8所介导的不定根增多的现象。同时，本研究发现，MdBT2还可以与生长素信号途径中的阻遏蛋白MdIAA3互作并增强其蛋白稳定性。除了MdARF8和MdIAA3以外，MdBT2还能够与多个MdARFs和MdIAAs互作，并且这种互作在拟南芥中也是保守的。

综上表明，MdBT2通过稳定MdIAAs和降低MdARFs蛋白的丰度，抑制了生长素信号通路，进而负调控苹果不定根的发生，揭示了MdBT2-MdARF8/MdIAA3通路影响不定根发生的分子机制，丰富了人们对不定根发生机制的认识。

山东农业大学王小非副教授和郝玉金教授为本文通讯作者，已毕业博士生季兴龙和在读博士生李宏亮为本文的第一作者。本研究得到国家重点研发计划和国家自然科学基金等项目的资助与支持。

论文链接：

https://doi.org/10.1093/plphys/kiac084

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