在植物中，根的生長發(fā)育是受到根尖分生組織控制的，根尖分生組織的大小影響了主根的長短。生長素和細(xì)胞分裂素拮抗調(diào)控了根分生組織大小，從而調(diào)控根的生長。PLETHORA（PLT）和SHORT HYPOCOTYL 2 (SHY2)是分別介導(dǎo)生長素和細(xì)胞分裂素信號(hào)途徑，進(jìn)而調(diào)控根尖分生組織大小的重要蛋白。PLT1/2 蛋白是一類在根尖中呈梯度分布的轉(zhuǎn)錄因子，并受生長素濃度影響，其蛋白表達(dá)水平會(huì)影響根尖干細(xì)胞的活性，進(jìn)而影響根尖組織大小。然而，目前并不清楚PLT蛋白是否介導(dǎo)細(xì)胞分裂素和SHY2對(duì)根尖分生組織大小的控制，連接細(xì)胞分裂素、SHY2與PLTs的因子還未發(fā)現(xiàn)。

    中科院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所李云海和童依平課題組發(fā)現(xiàn)，DA1同源蛋白2（DA1-related protein 2，DAR2）調(diào)控了根尖分生組織大小。遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)和生化的研究結(jié)果表明，DAR2作用在細(xì)胞分裂素和SHY2的下游，調(diào)控了長素運(yùn)輸載體PIN蛋白的表達(dá)和生長素極性運(yùn)輸，從而維持了根尖生長素的濃度梯度。DAR2通過影響根尖中生長素的局部分布，調(diào)控了PLT1/2蛋白的水平，影響了根尖干細(xì)胞微環(huán)境的活性，從而調(diào)控根分生組織大小。

    該研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)了DAR2是根分生組織大小的重要調(diào)節(jié)因子，建立了細(xì)胞分裂素、生長素、SHY2和PLT調(diào)控途徑間的新聯(lián)系。

    該研究結(jié)果于2013年1月3日在線發(fā)表于Plant Physiology (DOI:10.1104/pp.112.210237)。李云海課題組的博士研究生彭元成和童依平課題組的馬文英博士為本論文的共同第一作者。

    該研究得到科技部重大研究計(jì)劃和國家自然科學(xué)基金委項(xiàng)目的資助。