聊城大学和山东农业大学研究团队在根毛应答环境-激素信号方面取得新进展
2026年2月21日，The Plant Journal在线发表了聊城大学和山东农业大学研究团队题为“Arabidopsis ADF8 and ADF11 contribute to root hair growthto respond to hormone and environmental signals”的研究论文。该研究揭示了肌动蛋白解聚因子8/11（actin-depolymerizing factor 8/11, ADF8/11）在转录水平整合环境-激素信号通过维持根毛顶端的F-actin网络进而介导根毛生长。
根毛在植物固着土壤、吸收水分和无机盐，协助植物根部和外界进行信息交流等过程中起到十分重要的作用。植物根毛的生长发育具有很强的可塑性，多种植物激素和环境因素都能影响植物根毛的数量和长度以适应环境变化。然而环境-激素信号如何影响微丝骨架动态，继而调控根毛生长尚不清楚。研究人员发现在根毛特异性表达的ADF8和ADF11在转录水平受植物激素生长素及乙烯的诱导（图1），而二者功能缺失突变体的根毛变短，并对生长素及乙烯处理敏感性降低。进一步研究显示adf8;11根毛顶端的F-actin网络异常，这表明ADF8/11通过维持根毛顶端的F-actin网络从而应答激素信号。同时，研究人员发现低磷和低氮环境同样会诱导ADF8/11基因表达（图1），并且在低营养条件下adf8;11根毛变短。以上结果表明ADF8/11参与根毛应答环境-激素信号。图1激素信号和低营养信号在根毛中诱导ADF8/11基因表达更重要的是，本研究发现根毛发育关键转录因子RSL4、生长素途径重要转录因子ARFs和乙烯途径关键转录因子EIN3协同调控ADF8/11基因表达，表明激素信号通过直接调控ADF8/11的转录影响根毛的F-actin动态重塑。综上，该研究揭示了ADF8/11作为根毛应答环境-激素信号的关键因子，通过维持根毛顶端的F-actin网络从而应答激素信号，建立了环境-激素信号与微丝骨架动态的直接联系。聊城大学青年教师李鲁申为本文的第一作者和通讯作者，山东农业大学李厦教授和冯强楠教师为本文共同通讯作者，该研究工作得到了中国博士后科学基金、国家自然科学基金、山东省自然科学基金的资助。论文链接：https://doi.org/10.1111/tpj.70744
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