钾缺乏增强玉米种子根内皮层而非外皮层的栓质化屏障

内容形式：摘要译文

钾（K）缺乏是限制玉米生产的普遍因素，但其如何影响控制根系钾径向运输的木栓化质外体屏障，以及内皮层和组成型木栓化的外皮层是否存在不同响应，仍不清楚。我们在土壤中以及不同钾浓度的水培条件下种植玉米，并进行脱落酸（ABA）和氟啶酮处理；随后采用荧光黄088染色、内皮层与外皮层的组织分辨木栓质化学分析、铷（Rb）通量测定，以及结合加权基因共表达网络分析（WGCNA）的RNA测序，对种子根进行分析。土培条件下，钾缺乏选择性地增加了内皮层脂肪族木栓质含量，并使内皮层通道细胞消失，而外皮层木栓质含量没有变化。尽管钾内流仍保持较高水平，铷从根部向地上部的转运却大幅下降，这与钾滞留相符。一个共表达模块将木栓质生物合成基因与多个钾转运基因联系起来；木栓质合成程序对外源ABA有响应，表明其受到ABA依赖的协同调控。土培和水培系统均呈现相同的内皮层特异性解剖响应。在玉米根系中，内皮层屏障的强化（而非外皮层屏障的强化）可限制钾从中柱外漏。这种组织特异性的可塑性表明，内皮层木栓质生物合成程序及其与钾吸收的协调作用，是提高钾利用效率的潜在靶点。

关键词：玉米根系 · 钾缺乏 · 内皮层木栓化 · 质外体屏障 · 钾运输 · 脱落酸

原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.21.753126v1?rss=1