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Hui Jiang1#, Yuan-Yuan Zeng1#, Xu-Dong Liu1,2, Francisco J Corpas3, Md. Mahadi Hasan1, Feng-Ping Li1, Xue-Qian Tian1, Yu-Hang Zhang1, Rui-Yun He1, Xiang-Wen Fang1*
1State Key Laboratory of Grassland Agro-ecosystems, College of Ecology, Lanzhou University, Lanzhou 730000, Gansu Province, China
2Department of Plant Sciences, University of Cambridge, Cambridge CB2 3EA, UK
3Group of Antioxidants, Free Radicals, and Nitric Oxide in Biotechnology, Food, and Agriculture, Department of Stress, Development, and Signaling in Plants, Estación Experimental del Zaidín, Profesor Albareda 1, Spanish National Research Council (CSIC), Granada 18008, Spain
*Corresponding Author: Xiang-Wen Fang
Tel: +86 18293166386 E-mail: fangxw@lzu.edu.cn
#These authors contributed equally to this work
摘要: 干旱是限制植物生长的主要非生物胁迫之一。根作为植物吸收水分的主要器官,最先感知干旱并对其作出响应。因此,在干旱胁迫下维持根系活性并促进主根伸长被视为植物存活的关键适应策略。然而,尽管越来越多证据表明干旱胁迫会促进主根的伸长,但其潜在机制,特别是激素调控及其与环境信号的整合,在不同物种和生长背景下仍知之甚少。先前的研究表明,一个高度协同的植物激素互作网络可能在植物适应干旱的过程中扮演重要角色。本文首先通过整合不同植物物种的根系生长数据,证实了干旱胁迫对主根生长的促进作用。在此基础上阐明了脱落酸(ABA)在增强干旱条件下主根生长中的作用,并探讨了ABA与其他激素(包括乙烯、生长素和细胞分裂素)相互作用以促进主根伸长的潜在机制。此外,本文系统探讨了几种生理过程(如细胞周期调控、渗透调节以及侧根生长动态)在主根适应干旱胁迫中的贡献。通过解析这些可能的机制,本文旨在通过针对性地改良根系构型从而增强植物的耐旱性,以应对气候变化带来的挑战。