Plant Cell | 多组学整合技术揭示了拟南芥受体激酶FERONIA的新功能和潜在机制！

受体激酶FERONIA（FER）在植物生长和发育、非生物和生物胁迫反应以及繁殖中发挥着重要作用（The EMBO Journal | 研究揭示植物免疫调节根部微生物组的平衡以减轻磷饥饿的影响！Nature Plants | 不列颠哥伦比亚大学揭示植物如何招募有益微生物保护自己免受病原菌的攻击!）。功能缺失的fer突变体显示出雌雄互作的偏差和生育能力的降低、无性生长受阻、根毛倒伏、对高浓度的氯化钠和冷热胁迫过敏、对病原细菌的易感性、对病原真菌和线虫的抗性。最近，FER被证明可以限制荧光假单胞菌在根际中的传播，功能缺失的fer-8突变体显示出被根际中的荧光假单胞菌侵染增加。FER的功能是通过快速碱化因子（RALF）家族的肽来调节的，这些肽可以作为FER及其共受体LRE/LGs的配体。细胞壁果胶也可以被FER胞外结构域识别，该结构域介导盐胁迫反应和微管的定向，在指导纤维素生物合成的模式中起着关键作用。细胞外蛋白如富含亮氨酸的重复伸展蛋白（LRXs）可以通过RALFs间接地与FER相互作用，或直接地改变细胞壁的扩张和细胞生长及盐胁迫反应。FER及其旁系同源ANXUR1/2已被证明与免疫受体FLS2和EFR形成复合物，促进病原体相关分子模式（PAMP）触发的免疫（PTI）。FER通过鸟嘌呤交换因子（GEFs）/植物的Rho GTP酶（ROPs）和受体类细胞质激酶、RIPK和MARIS来调节根毛的发育。此外，FER可以直接调节参与控制转录和翻译的蛋白质。FER磷酸化并破坏MYC2的稳定性，MYC2是茉莉酮酸（JA）信号途径中的主要转录因子，对JA介导的宿主易感性进行负向调节。FER还磷酸化DNA结合蛋白EBP1，以促进其核易位和转录活性。此外，FER磷酸化翻译启动因子eIF4E1以调节蛋白质的合成。 

2022年4月18日，国际权威学术期刊The Plant Cell发表了美国爱荷华州立大学尹延海和Guo Hongqing团队的最新相关研究成果，题为Integrated omics reveal novel functions and underlying mechanisms of the receptor kinase FERONIA in Arabidopsis thaliana的研究论文。

为了获得对这些过程的分子相互作用的新认识，并确定FER的新功能，科研人员对拟南芥（Arabidopsis thaliana）野生型和fer-4功能缺失的突变体植株进行了定量的转录组、蛋白质组和磷蛋白组分析。植物激素信号传导、非生物胁迫和生物胁迫的基因GO条目在不同表达的转录本、不同含量的蛋白质和错误磷酸化的蛋白质中明显富集，这与FER在这些过程中的已知作用一致。对多组学数据的分析和随后的实验证据显示，FER在内质网（ER）体的形成和硫代葡萄糖苷的生物合成中具有先前未知的功能。FER通过转录因子NAI1来介导ER体的形成。FER还负向调控吲哚硫代葡萄糖苷的生物合成，部分是通过NAI1。此外，科研人员发现一组脱落酸（ABA）诱导的转录因子在fer-4突变体中是低磷酸化的，并证明FER通过转录因子ABA INSENSITIVE5（ABI5）在子叶变绿期间负向调节ABA反应。因此，科研人员的多组学整合研究揭示了FER的新功能，并对FER功能的潜在机制提供了新的见解。

图. FERONIA通过ABI5负向调控子叶变绿期间的ABA反应

图. 已知和新发现的FERONIA的功能和基本机制

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