在模式植物拟南芥中，有两种典型的进行尖端极性生长的细胞：根毛和花粉管。现有研究表明，Ca²⁺浓度梯度及震荡对根毛和花粉管细胞极性生长的维持十分重要。Ca²⁺信号通常由Ca²⁺通道和转运体编码，并由各种Ca²⁺结合蛋白（通常称为Ca²⁺传感器）解码，其中类钙调磷酸酶B蛋白CBL通过与特定的蛋白激酶CIPK相互作用来发挥功能。

近日，兰州大学何凯教授团队在Plant Physiology上在线发表了题为“Two Calcium Sensor-Activated Kinases Function in Root Hair Growth” 的研究论文，揭示了一组CIPK参与调节拟南芥根毛生长的分子机制。

该研究团队发现CIPK13和CIPK18在根毛中特异表达。cipk13 cipk18双重突变体有根毛长度减少和生长速率降低的表型。通过互作筛选确定了CBL2和CBL3与CIPK13和CIPK18相互作用，cbl2 cbl3表现出与cipk13 cipk18相似的表型。进一步遗传分析以及生化实验表明CBL2/3-CIPK13/18作为Ca²⁺解码模块调控根毛生长。综合已有研究结果表明，CIPK12/19和CIPK13/18分别在花粉管和根毛生长中发挥作用。

综上，该研究揭示了相同的CBL招募不同的CIPK来调节不同类型植物细胞的尖端极性生长的分子机制，丰富了有关单细胞极性生长机制的研究内容，为相关机制在生产中的应用奠定了基础。

图1. cipk13 cipk18双突变体根毛中的Ca²⁺振荡减弱。

 

兰州大学博士后方显明和萃英博士后刘倍贝为该论文的共同第一作者，何凯教授和美国加州大学伯克利分校栾升教授为共同通讯作者。该研究得到了自然科学基金委面上项目、111引智基地以及兰州大学、甘肃省科技厅、教育部相关项目的资助。

论文链接：

https://doi.org/10.1093/plphys/kiae365

文章来源：植物生物技术Pb