近日，中国热科院品资所热带牧草团队揭示了磷饥饿响应转录因子SgPHR1通过直接激活果胶乙酰酯酶基因SgPAE1，介导果胶去乙酰化调节根系生长，从而增强柱花草低磷耐受性的分子机制。

低磷胁迫是酸性土壤中限制作物生长和产量的重要因素。豆科柱花草（Stylosanthes spp.）对缺磷土壤具有较强的适应性。磷饥饿响应因子PHR1是植物低磷信号途径的重要转录因子。该研究发现低磷诱导表达的SgPHR1基因具有调控低磷胁迫下柱花草生长和磷累积的生物学功能。通过Y1H、EMSA和LUC实验证明了SgPHR1直接激活SgPAE1表达。SgPAE1介导果胶去乙酰化，可能改变细胞壁理化性质，进而影响细胞延展性。因此，SgPAE1通过调节果胶乙酰化水平参与根系生长调控。该研究揭示了SgPHR1-SgPAE1模块在柱花草低磷适应性中的关键作用，为热带豆科植物适应低磷胁迫的分子机制提供了新见解，也为耐低磷豆科牧草遗传改良提供了潜在靶点。

图  SgPHR1转录激活SgPAE1表达

该研究成果以“SgPHR1-SgPAE1 module modulates root growth and increases low phosphorus tolerance in Stylosanthes guianensis” 为题发表于《Plant Physiology》。中国热科院品资所李季肤博士和刘莉婷博士研究生为论文共同第一作者，陈志坚研究员和莫小惠博士为共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、国家牧草产业技术体系等项目资助。

论文链接：https://academic.oup.com/plphys/advance-article/doi/10.1093/plphys/kiag676/8790458