nod因子/硝酸塩誘発CLE遺伝子は、統計のHar1を介した全身調節を促進する

ホストマメ科植物は、外部および内部キューを検知することにより、根の結節番号を制御します。主要な外部キューは土壌硝酸塩ですが、以前に形成された結節が形成されたフィードバック調節システムは、シュートルート通信を通じてさらなる統計を抑制することが重要な内部キューです。後者は、統計の自己調節（AUT）として知られており、2つの長距離シグナルで構成されていると考えられています。感染した根で生成され、シュートに送信される根由来信号。そして、統治を抑制するシュート由来のシグナル。Lotus japonicusでは、ロイシンリッチリピート受容体様キナーゼ、過形成異常根形成1（HAR1）は、統計の自動および硝酸阻害を媒介し、根由来シグナルを認識すると仮定されています。ここでは、L。japonicuscle-Root信号1（LJCLE-RS1）およびLJCLE-RS2を、ルート由来信号の強力な候補として特定します。毛深い根形質転換研究は、LJCLE -RS1および-RS2を過剰発現することが統計を全身的に阻害し、さらに、全身抑制がHAR1に依存することを示しています。さらに、LJCLE-RS2発現は、硝酸添加により根で強くアップレギュレートされています。これらの発見に基づいて、LJCLE-RS1、-RS2ペプチド、およびHAR1受容体様キナーゼによって媒介される結節のAUTおよび硝酸阻害の単純なモデルを提案します。

Host legumes control root nodule numbers by sensing external and internal cues. A major external cue is soil nitrate, whereas a feedback regulatory system in which earlier formed nodules suppress further nodulation through shoot-root communication is an important internal cue. The latter is known as autoregulation of nodulation (AUT), and is believed to consist of two long-distance signals: a root-derived signal that is generated in infected roots and transmitted to the shoot; and a shoot-derived signal that systemically inhibits nodulation. In Lotus japonicus, the leucine-rich repeat receptor-like kinase, HYPERNODULATION ABERRANT ROOT FORMATION 1 (HAR1), mediates AUT and nitrate inhibition of nodulation, and is hypothesized to recognize the root-derived signal. Here we identify L. japonicus CLE-Root Signal 1 (LjCLE-RS1) and LjCLE-RS2 as strong candidates for the root-derived signal. A hairy root transformation study shows that overexpressing LjCLE-RS1 and -RS2 inhibits nodulation systemically and, furthermore, that the systemic suppression depends on HAR1. Moreover, LjCLE-RS2 expression is strongly up-regulated in roots by nitrate addition. Based on these findings, we propose a simple model for AUT and nitrate inhibition of nodulation mediated by LjCLE-RS1, -RS2 peptides and the HAR1 receptor-like kinase.