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当动物遭遇断肢之痛，往往面临生存危机;而植物却能从残存的根尖中重建完整组织，仿佛拥有“不死之身"。这种神奇的再生能力背后，隐藏着怎样的分子开关?

近日，我院周文焜教授团队与湖南大学于峰教授团队合作在The Plant Cell杂志发表突破性研究成果，题为“RALF33–FERONIA Signaling Orchestrates Post-Wounding Root Tip Regeneration via TPR4–ERF115 Dynamics”。

该研究揭示了拟南芥（Arabidopsis thaliana）植物“断根重生”的密码。研究发现，小肽-快速碱化因子RALF33（RAPID ALKALINIZATION FACTOR33）在损伤后迅速积累，促进根尖再生，而fer突变体表现出增强的再生能力。RALF33-FERONIA信号模块将信号跨膜传递给细胞质中的转录抑制因子TOPLESS-RELATED 4（TPR4），并调控其磷酸化水平。TPR4的磷酸化水平直接影响其与再生关键转录因子ERF115（ETHYLENE RESPONSE FACTOR115）的相互作用。当ERF115与TPR4无相互作用时，其转录活性被释放，从而促进根尖再生。研究发现通过丙氨酸置换（TPR4^A）破坏TPR4中FER靶向的磷酸化位点，会导致TPR4核定位减弱，细胞质定位增加，并影响TPR4与ERF115的结合，从而调控植物的“断根重生”（图1）。

图1. RALF33-FER-TPR4介导的根尖再生机制

长期以来，植物再生研究大多围绕关键转录因子及其转录调控通路展开。该研究突破性地揭示了上游的RALF33-FERONIA信号模块，能够将损伤信号跨膜传递给胞内关键调控因子，RALF33-FER-TPR4-ERF115进而组成了一个响应损伤的关键信号通路，调控损伤诱导的根尖再生。此研究揭示了连接损伤信号响应与再生之间的关键组分和调控机制，为理解植物再生机制提供了重要线索。Plant Cell杂志近日也发表In Brief评述，详细介绍了该项研究工作。

图2. Plant Cell杂志发表In Brief专文评述

我院博士研究生王恬恬，湖南大学太阳集团2007官网入口博士研究生申亚南，博士后谢其均，为论文的共同第一作者，湖南大学于峰教授和中国农业大学植物抗逆高效全国重点实验室周文焜教授为本文的通讯作者。本研究得到了国家重点研发基金，国家自然科学基金和湖南省科技创新基金等的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1093/plcell/koaf098