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，卷数:12(3)

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拟南芥根毛形成与主根长度的关系

*通信:

Tominaga-Wada R广岛大学生物圈科学研究生院，日本广岛739-8528;电话:073276 61110;电子邮件: (电子邮件保护)

摘要

根是所有维管植物的重要器官。它们固定植物，从土壤中吸收水分和养分。在植物生长过程中，主根伸长和根毛形成都发生。在本研究中，我们旨在阐明根毛形成对主根伸长的影响。我们测量了几种不同根毛数的突变植株的初生根长。根毛多的突变体与野生型相比，初生根的生长表现相似或有一定程度的抑制。而根毛较少的突变体与野生型相比，初生根生长明显增强。我们的研究结果表明，根毛的形成可能会抑制初生根的生长。随着根毛数量的减少，主根的生长可能会增加。

快速的沟通

植物的根有助于收集生长和生存所必需的水和营养物质。根构型的差异与植物在恶劣环境条件下的生存有关。根毛是根表皮细胞的外生物。由于它们的大表面积，根毛有效地吸收植物所需的水分和营养。在拟南芥根,表皮细胞分化成两种类型的细胞，根毛细胞和non-hair细胞［1，2]。拟南芥根毛形成受根毛形成相关转录因子控制，包括CAPRICE (CPC)、WEREWOLF (WER)、GLABRA2 (GL2)、TRANSPARENT TESTA GLABRA1 (TTG1)等[3.]。cpc-1突变体比野生型植株产生更少的根毛[4]。然而，wer-1、gl2-1和ttg1-1突变体比野生型植物产生更多的根毛[5-7]。

拟南芥的cpc-1、wer-1、gl2-1和ttg1-1突变体之前都有描述[4，6，8]。如前所述，植物在琼脂板上生长[9]。

与之前的结果一致，cpc-1与野生型植物相比，根毛数量显著减少图。1［4]。而wer-1、gl2-1和ttg1-1的根毛数是野生型的1.5倍左右图。1［8]。

幼苗年龄对主根长度有显著影响。所有的突变体幼苗(cpc-1、wer-1、gl2-1和ttg1-1)均显示出与野生型col0相似的主根长度(约0.5 cm)图。2.而10日龄幼苗的根长在2.6 ~ 5.6 cm之间图。2.cpc-1突变体在整个测量期间表现出快速生长特征图。2.gl2-1和ttg1-1突变体表现出与野生型col0相似的生长特征图。2.wer-1突变体在整个测量期间的生长曲线最慢图。2.我们的研究结果表明，抑制根毛形成可能有助于促进初生根的生长。

正如我们预期的那样，在cpc-1突变体中，根毛数量的减少可能通过主根生长的增强来补偿。直观地说，在wer-1突变体中，大量的根毛可能与主根长度相抵消。然而，出乎意料的是，gl2-1和ttg1-1突变体的初生根生长情况与野生型col0相似。gl2-1和ttg1-1突变体中的许多根毛可能会增强对水和营养的吸收，从而导致初生根的生长超过其原始潜力。对根毛或根生长突变体的进一步研究将有助于阐明控制根表型的确切机制。

确认

我们感谢Nukumizu先生和岩田先生提供的技术支持，以及仓田先生、石田先生和佐野先生提出的有益建议。这项工作得到了JSPS KAKENHI(资助号15K14656和16K07644)的支持。

参考文献

1. 刘建军，刘建军，刘建军，等。细胞组织拟南芥根。Development.1993; 119: 71 - 84。
2. 刘建军，刘建军，刘建军，等。克隆的关系以及拟南芥根表皮的细胞模式。发展。1994;120:2465-74。
3. Tominaga-Wada R, Ishida T, Wada T.拟南芥根毛和毛状体发育机制的新认识。中华生物医学杂志，2011;28(6):663 - 668。
4. 王志平，李建平，李建平，等。拟南芥表皮细胞分化的Myb同源性研究。中国共产党。科学。1997;277:1113-16。
5. Walker AR, Davison PA, Bolognesi-Winfield AC，等。透明TESTA GLABRA1基因座，调控拟南芥毛状体分化和花青素生物合成，编码WD40重复蛋白。植物学报。1999;11:1337-50。
6. 拟南芥myb相关蛋白是表皮细胞模式的位置依赖性调节因子。细胞。1999;99:473 - 83。
7. Di Cristina M, Sessa G, Dolan L，等。拟南芥Athb-10 (GLABRA2)是调控根毛发育所需的HD-Zip蛋白。植物学报。1996;10:393-402。
8. 田富和R, Iwata M，杉山J，等。GLABRA2同源结构域蛋白直接调控CESA5和XTH17基因表达在拟南芥根中植物J.2009; 60:564 - 74。
9. 王晓明，王晓明，王晓明，等。触障刺激对拟南芥幼苗根尖可逆旋转的影响。科学。1990;250:274-276。