植物园揭示锌毒害调控植物根系发育的生理与分子机制

　　锌(Zn)是动植物体内必需的微量元素，适量的锌促进植物生长、提高作物产量；然而高浓度Zn则对植物有害。中国科学院西双版纳热带植物园园艺植物育种研究组前期研究发现，锌毒害通过调控NO/ROS信号途径，影响了根系构型，但其中详细的生理与分子机制尚不完全清楚。

　　该研究组研究生张苹、孙亮亮在研究员徐进的指导下，以拟南芥为材料，采用植物生理学、药理学、遗传学和分子生物学等研究手段，对锌毒害调控植物根系发育的生理与分子机制进行深入研究。研究表明，过量Zn通过调控PIN4蛋白的丰度，影响根尖生长素的累积。进一步研究发现，过量Zn提高根系cGMP的水平。cGMP通过调控NO合成，进而影响ROS累积和随后的根尖PCD发生。同时，cGMP影响根尖PIN4蛋白的丰度，从而调节根尖生长素的累积，最终影响根系发育。

　　相关研究成果以cGMP is involved in Zn tolerance through PIN4-mediated auxin redistribution in root tips为题，发表在Environmental and Experimental Botany上。研究工作得到了国家自然科学基金、云南省中青年学术带头人后备人才、国家重点研发计划等的资助。

　　image.png