近日，中国科学院分子植物科学卓越创新中心的谢芳研究组在《自然-通讯(http://www.maoyihang.com/sell/l_25/)》上发表了一项重要研究，揭示了RinRK1这一百脉根类受体激酶如何促进结瘤因子（NF）受体在根毛质膜纳米域中聚集，进而调控根瘤菌侵染的分子机理。
豆科植物与根瘤菌之间的共生固氮体系是自然界中极为高效的生物固氮方式之一，对农业(http://www.maoyihang.com/sell/l_33/)生产具有重要意义。该体系不仅满足了豆科植物对氮素的需求，还能为轮作、间套作的非豆科作物提供氮素营养。在共生固氮过程中，根瘤菌的侵染和根瘤的形成是两个关键步骤。而NF作为关键信号分子，在这两个过程中起着至关重要的作用。
谢芳研究组的研究发现，RinRK1能够与NF受体的胞外结构域相互作用，并定位于细胞质膜中的DRM组分。更值得注意的是，根瘤菌分泌的NF信号能够促进RinRK1在根毛顶端纳米域的聚集，并依赖NF受体的存在。此外，NF信号还能够促进NF受体NFR1和NFR5在根毛顶端纳米域的聚集，而这一过程同样依赖于RinRK1。
进一步的研究揭示了Flotillin（Flot1）这一纳米域标记蛋白的作用。在根毛、根瘤原基以及成熟根瘤的维管束中，Flot1受根瘤菌诱导表达。当Flot1缺失时，根瘤菌的侵染事件显著减少，表明Flot1在侵染线形成中发挥着重要作用。同时，NF信号促进Flot1在根毛顶端的聚集，这一过程依赖于RinRK1和NFR1/5的参与。
此外，研究还发现NFR1具有丝氨酸/苏氨酸激酶活性以及酪氨酸磷酸化活性，这些活性对其响应NF信号在根毛顶端聚集和共生结瘤中发挥着关键作用。
综上所述，该研究揭示了RinRK1如何通过胞外结构域与NF受体互作，并通过胞内结构域与纳米域蛋白Flot1互作，促进了NF信号在根毛顶端纳米域中形成NFR1/5-RinRK1-Flot1复合体。这一发现不仅深化了我们对豆科植物与根瘤菌共生固氮过程中信号传导机制的理解，也为未来通过基因工程手段优化共生固氮体系提供了新思路。
