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　　MHPP（對(duì)羥基苯丙酸）是近年來(lái)發(fā)現(xiàn)的一種具有較強(qiáng)硝化抑制作用的植物根系分泌物，具有較大的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用潛力。除了作為生物硝化抑制劑， MHPP還可以調(diào)節(jié)植物根系的發(fā)育。外施MHPP可抑制主根的伸長(zhǎng)，并顯著誘導(dǎo)側(cè)根的發(fā)生，同時(shí)提高了根系對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的吸收。但其中的分子機(jī)制尚不清楚。  

　　版納植物園熱帶植物資源可持續(xù)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室碩士研究生劉陽(yáng)陽(yáng)（與青海師范大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)研究生）在王如玲老師和徐進(jìn)研究員的指導(dǎo)下，以擬南芥為材料，采用植物生理學(xué)、藥理學(xué)、遺傳學(xué)和分子生物學(xué)等研究手段，對(duì)MHPP調(diào)控植物根系發(fā)育的生理與分子機(jī)制進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究。結(jié)果表明，外源MHPP影響了根尖分生區(qū)細(xì)胞的分裂勢(shì)，因而抑制了主根伸長(zhǎng)。深入研究發(fā)現(xiàn)，外源MHPP誘導(dǎo)了IAA合成相關(guān)基因的表達(dá)、改變了生長(zhǎng)素轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的表達(dá)水平，同時(shí)促進(jìn)了Aux/IAA蛋白的降解，因而改變了根尖生長(zhǎng)素的分布和響應(yīng)。此外，MHPP處理還誘導(dǎo)了根尖NO的累積及隨后ROS水平的升高。進(jìn)一步的研究證明，MHPP誘導(dǎo)的NO的累積及ROS水平的升高，影響了根尖生長(zhǎng)素的感受和響應(yīng)，因而抑制了根尖分生區(qū)細(xì)胞的分裂及主根生長(zhǎng)。我們還發(fā)現(xiàn)，除了誘導(dǎo)IAA水平的升高，外源MHPP處理還顯著誘導(dǎo)了根部JA和SA的升高，同時(shí)芥子油酸合成相關(guān)基因的表達(dá)明顯上調(diào)。這些研究表明，MHPP除了作為一種生物硝化抑制劑，還可以通過(guò)生長(zhǎng)素信號(hào)途徑影響根系的發(fā)育；同時(shí)，還可能通過(guò)JA和SA信號(hào)途徑誘導(dǎo)植物的抗病抗蟲能力。這些研究揭示了MHPP的新功能，將為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上使用這種生物硝化抑制劑提高氮肥利用效率、改良植物根系結(jié)構(gòu)，提高根系對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的吸收，以及提高植物的抗病抗蟲性提供了理論依據(jù)。  

　　相關(guān)研究成果以 The nitrification inhibitor methyl 3-(4-hydroxyphenyl) propionate modulates root development by interfering with auxin signaling via the NO/ROS pathway 為題，發(fā)表于國(guó)際植物學(xué)著名刊物Plant Physiology。  

　　本研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金 (31272239)、河北省自然科學(xué)基金杰出青年基金 (C2013503042)和云南省中青年學(xué)術(shù)帶頭人后備人才 (2014HB043)等項(xiàng)目的資助。 

　　MHPP通過(guò)生長(zhǎng)素信號(hào)途徑調(diào)控了植物根系可塑性發(fā)育