植物学家早就知道磷是植物生长的关键成分。堪萨斯州立大学 (K-State) 生物学家及其实验室的一项重大发现有助于更好地了解植物如何检测和利用这种资源，从而可能提高粮食、纤维和燃料作物的生产效率。

由生物学副教授 Kathrin Schrick 领导的研究小组最近在《新植物学家》杂志上发表了这项研究。

Schrick 的实验室专注于研究一种在发育过程中调节基因表达的特定转录因子。他们发现了一种蛋白质与一种脂溶性分子(含磷，一种磷脂)之间的新型分子相互作用。磷脂与转录因子结合，然后调节基因表达水平。

“我们发现磷脂与调节蛋白的结合与由此产生的基因表达之间存在联系，”Schrick 说。“我们有一个模型来解释这一切是如何运作的。在这种情况下，感知发生在植物的外层，即表皮中，植物必须以某种方式弄清楚它有多少磷可供利用，以便调节其生长。”

施里克表示，培育能够有效利用磷的植物非常重要，因为磷是所有生命所必需的元素。该团队的研究结果可以帮助科学家培育出能够更好地利用其可利用的磷来抵御干旱和气候变化的作物品种。

“这一重大发现将磷脂传感与基因表达控制直接联系起来，”施里克说。“这项研究的意义在于，它揭示了植物如何利用来自环境和细胞内的磷酸盐水平信息来改变哪些基因被打开或关闭。”

堪萨斯州立大学本科生是该出版物的共同作者，包括生物学专业的 Sophia Peery 和 Ashley Panagakis、营养科学专业的 Kyle Thompson 和计算机科学专业的 Graham Mathews。共同作者还包括生物学现任博士生 Bilal Ahmad、前博士生 Aashima Khosla 和 Bibek Subedi 以及 Schrick 实验室前博士后研究员 Thiya Mukherjee 和 Xueyun Hu。

出版物中的研究成果来自与密歇根州立大学生物化学和分子生物学副教授、德国马克斯普朗克分子植物生理研究所前研究组组长 Aleksandra Skirycz 团队的持续合作。Skirycz 的实验室进行了结合研究和质谱分析工作，以确定蛋白质-脂质相互作用，而 Schrick 团队进行了遗传和分子研究，将相互作用与与植物生长相关的生物功能联系起来。

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