SHR调控单子叶植物器官发育新发现

由表皮，皮层以及维管柱组成的根是植物重要的营养器官，担负着吸收水分和营养物质以及使植物固着在土壤中的重要作用。不同物种内根的多样性主要是根皮层数量上的差异造成的 【1】 ，而这种皮层多样性可以帮助植物应对各种环境中的胁迫。因此，了解植物组织如何产生出不同形态的根以及不同物种间根系发育差异的遗传调控是目前最主要的科学问题之一。

在拟南芥中的研究已经证明，根部组织的细胞分裂受到SHORT-ROOT (SHR) /SCARECROW (SCR) 遗传途径调控 【2,3】 。SHR突变体内皮层的缺失揭示了SHR在组织形成和细胞识别中的作用。此外，SHR作为一种移动信号发挥作用，SHR蛋白可以从基因转录的中柱转移到诱导下游转录因子SCR 表达的内皮层周围，从而通过细胞分裂产生皮层以及内皮层 【3】 。SHR的移动可能会导致额外的细胞分裂，从而产生多个皮层 【4】 ，而这一假设已在双子叶植物苜蓿上已得到了印证 【5】 ，但是，SHR在单子叶植物玉米的皮质层中的是否有相同的作用目前尚不清楚。

2021年12月2日，纽约大学基因组学和系统生物学中心的Kenneth D. Birnbaum课题组在Science杂志发表了题为Ground tissue circuitry regulates organ complexity in maize and Setaria的研究论文，利用染色和单细胞RNA测序 (scRNAseq) 等技术 证明了SHORT-ROOT (SHR) 可以调控单子叶植物玉米以及狗尾草 （Setaria viridis） 皮层组织的扩张。