エチレンは、シロイヌナズナの調整されたEIN3/EIL1およびRHD6/RSL​​1活性を通じて根毛の成長を促進します

根の毛は、根の表皮細胞の広範な構造であり、栄養素の獲得、土壌の固定、およびセッサイル植物の環境相互作用に重要です。植物ホルモンエチレン（ET）は、根毛の成長を促進し、毛細胞の発達を刺激するさまざまなシグナルの効果を媒介します。ただし、ET誘発性の根毛の成長の分子基盤はよく理解されていません。ここでは、ET活性化転写因子エチレン非感受性3（EIN3）が、毛細胞の十分に文書化された陽性調節因子である根毛欠陥6（rhd6）と物理的に相互作用し、2つの因子が髪の長さを直接共活性化することを示しています。遺伝子rhd6-like 4（rsl4）根毛の伸長を促進します。トランスクリプトーム分析により、レギュレータペアEIN3/EIL1（EIN3様1）およびRHD6/RSL​​1（RHD6様1）の並列役割がさらに明らかになりました。EIN3/EIL1およびRHD6/RSL​​1は、コアルートヘア遺伝子のサブセットを選択的に調節することにより、根毛開始を協調的に強化します。したがって、私たちの研究は、根毛の開始と伸長の制御におけるEIN3/EIL1とRHD6/RSL​​1からなる重要な転写複合体を明らかにし、植物臓器の発達を調節する環境シグナルと固有の調節因子の統合のための分子フレームワークを提供します。

Root hairs are an extensive structure of root epidermal cells and are critical for nutrient acquisition, soil anchorage, and environmental interactions in sessile plants. The phytohormone ethylene (ET) promotes root hair growth and also mediates the effects of different signals that stimulate hair cell development. However, the molecular basis of ET-induced root hair growth remains poorly understood. Here, we show that ET-activated transcription factor ETHYLENE-INSENSITIVE 3 (EIN3) physically interacts with ROOT HAIR DEFECTIVE 6 (RHD6), a well-documented positive regulator of hair cells, and that the two factors directly coactivate the hair length-determining gene RHD6-LIKE 4 (RSL4) to promote root hair elongation. Transcriptome analysis further revealed the parallel roles of the regulator pairs EIN3/EIL1 (EIN3-LIKE 1) and RHD6/RSL1 (RHD6-LIKE 1). EIN3/EIL1 and RHD6/RSL1 coordinately enhance root hair initiation by selectively regulating a subset of core root hair genes. Thus, our work reveals a key transcriptional complex consisting of EIN3/EIL1 and RHD6/RSL1 in the control of root hair initiation and elongation, and provides a molecular framework for the integration of environmental signals and intrinsic regulators in modulating plant organ development.