ARF7和ARF19是侧根形成响应LP胁迫的关键调控因子。为阐明ARF7和ARF19在LP胁迫下调控主根生长的作用，分析了野生型（WT）、arf7、arf19及arf7 arf19突变体在LP胁迫下的主根生长。将这些植物的5日龄幼苗分别转移至1mmol/L（对照组）或1μmol/L Pi（LP）培养基中。在对照条件下，除arf7 arf19突变体中未形成侧根（Lateral Root，LR）外，所有基因型的主根长度和伸长率均未观察到显著差异（图1A-C）。然而，在低磷胁迫下，WT、arf7和arf19突变体均表现出主根生长受限（图1A）。值得注意的是，尽管存在LR形成缺陷，arf7 arf19突变体的主根长度仍显著长于其他植株（图1A、B）。此外，在LP胁迫下，arf7 arf19突变体的主根伸长速率显著高于其他植株（图1C）。这些结果表明，arf7 arf19突变体的主根生长对LP胁迫不敏感。为探究细胞对LP胁迫的响应，我们测量了PR分生组织区和伸长区的长度。在CK条件下，所有植物类型的PR尖端（包括分生组织区和伸长区）长度相似。然而，在LP胁迫下，arf7 arf19突变体的PR尖端长度显著长于其他类型。同样地，arf7 arf19突变体的分生组织区长度显著长于其他植株（图1D、E），PR伸长区亦呈现相同趋势（图1F）。在CK和LP条件下，过渡带皮层细胞的大小在所有植株类型中均相似（图1G、H），表明ARF7和ARF19的功能缺失突变不影响分生组织细胞的大小。在CK条件下，WT、arf7、arf19及arf7 arf19突变体的分生组织区皮层细胞数量分别为30.6、30.5、30.3和31.5，四种植株间无显著差异。然而在LP胁迫下，该数值分别为22.5、22.3、21.3和28.5。值得注意的是，arf7 arf19突变体的细胞计数显著高于其他植株。结果表明，在LP胁迫下，arf7 arf19突变体的PR尖端细胞分裂活动增强。

为研究PR尖端的细胞分裂情况，将arf7和arf19突变体与CYCB1;1:Gus标记系杂交。CYCB1;1基因作为增殖活性的指示标志，仅在G2/M期转换期间经历分裂的细胞中表达。在低磷胁迫下，与对照组（CK）幼苗相比，CYCB1;1:Gus幼苗的分生组织区Gus活性显著降低（图1I、J）。然而，尽管Pi缺陷型arf7 arf19 CYCB1;1:Gus幼苗的分生组织区Gus活性有所下降，但其活性仍显著高于Pi缺陷型CYCB1;1:Gus幼苗（图1I、J）。这些结果表明，在低磷胁迫下，arf7 arf19突变体的分生组织区细胞分裂活性仍高于野生型植株。

鉴于arf7 arf19突变体的PR生长对LP胁迫不敏感，这引发了关于ARF7和ARF19是否在LP胁迫下作为PR生长的负调控因子的问题。最初，我们观察到在LP胁迫下，野生型幼苗PR尖端的ARF7和ARF19表达量降低。为探究ARF7和ARF19在LP胁迫下对PR生长的作用，我们构建并验证了过表达ARF7和ARF19的转基因植株（35S:ARF7和35S:ARF19）。随后评估了这些转基因植株的PR生长情况。在对照条件下，35S:ARF7和35S:ARF19转基因植株的PR生长优于野生型植株。在LP胁迫下，35S:ARF7和35S:ARF19转基因植株的PR长度和伸长速率略高于野生型植株。结果表明ARF7和ARF19对PR生长具有正向调控作用，而观察到的arf7 arf19PR生长对LP胁迫的不敏感性并非ARF7和ARF19功能缺失突变的直接后果。

为评估升高的生长素是否导致LP-arf7 arf19突变体中PR生长抑制受损，我们用外源极性生长素转运抑制剂NPA处理了WT、arf7、arf19及arf7 arf19突变体。首先监测了DR5:Gus和arf7 arf19 DR5:Gus品系在NPA处理后PR尖端Gus活性的变化，发现5μmol/L NPA处理的LP胁迫植物中该活性进一步降低（图3A、B）。此外，与仅处于LP胁迫下的植株相比，在5μmol/L NPA处理的LP胁迫下，WT、arf7和arf19突变体的PR生长进一步受到抑制，表现为PR伸长速率以及分生组织和伸长区长度显著降低（图3C-F）。尽管LP胁迫对arf7 arf19突变体的PR生长影响不显著，但外源NPA处理显著抵消了这一优势（图3C-F）。这些结果表明，LP-arf7 arf19突变体中PR的旺盛生长依赖于其PR顶端丰富的生长素。

鉴于PR顶端生长素水平降低可能加剧LP胁迫下PR生长的抑制，我们研究了外源生长素对LP胁迫下PR生长的影响。将5天龄的野生型幼苗转移至添加不同浓度合成生长素1-萘乙酸（NAA）的LP培养基中（图3G）。当LP培养基中添加10⁻¹⁰mol/L NAA时，PR伸长率提高至对照组幼苗的41%，而未添加NAA的LP幼苗伸长率为26%（图3G，H）。添加10⁻⁹mol/L NAA时，伸长率达到对照组幼苗的58%（图3G，H）。然而，添加10⁻⁸mol/L NAA时，LP胁迫对PR生长的抑制作用加剧，仅显示对照组幼苗20%的伸长率（图3G，H）。因此，在LP胁迫下，10⁻⁹mol/L NAA是挽救磷缺乏植株PR生长的最有效剂量。在添加10⁻⁹mol/L NAA的LP胁迫下，DR5:Gus和CYCB1:1:Gus品系的PR尖端Gus活性显著增加，进一步证实生长素增加可促进PR尖端细胞分裂（图3I–L）。我们还评估了另一种合成生长素2,4-二氯苯氧基乙酸（2,4-D）的低剂量以及天然生长素IAA在LP胁迫下对PR生长的影响（图3M、N）。与10⁻⁹mol/L NAA的效果类似，当在LP培养基中补充10⁻⁹mol/L 2,4-D或10⁻⁹mol/L IAA时，PR伸长率增加了60%（图3M、N）。这些发现表明，生长素在调控磷缺乏植物的PR生长中起积极作用。

为验证生长素在低磷胁迫下对拟南芥PR生长的正向调控作用，我们以生长素过量突变体丝兰为研究对象（图3O）进行了分析。实验数据显示，在对照组和低磷条件下，丝兰幼苗的PR组织中IAA含量均显著高于野生型（图3P）。值得注意的是，对照组中突变体的PR生长与野生型无显著差异，但在低磷胁迫下，突变体的PR伸长速率明显快于野生型（图3O，Q）。这些数据有力证明了生长素在调控拟南芥低磷胁迫下PR生长中的关键作用。

图3.生长素对低磷胁迫下主根生长的影响。（A，B）DR5:Gus幼苗在1mmol/L Pi（对照组）、1mmol/L Pi加5μmol/L NPA（CK+NPA）、1μmol/L Pi（LP）以及1μmol/L Pi加5μmol/L NPA（LP+NPA）条件下PR尖端的Gus染色（A）和活性（B）。（C−F）野生型（WT）、arf7、arf19及arf7 arf19突变体在1μmol/L Pi（LP）和1μmol/L Pi加5μmol/L NPA（LP+NPA）条件下PR尖端（C）、PR伸长速率（D）、伸长区长度（E）和分生组织区长度（F）。（G，H）野生型幼苗在1mmol/L Pi（对照组）、1μmol/L Pi（LP组）、含10⁻¹⁰mol/L NAA的1μmol/L Pi（LP + 10⁻¹⁰M NAA组）、含10⁻⁹mol/L NAA的1μmol/L Pi（LP+10⁻⁹M NAA组）以及含10⁻⁸mol/L NAA的1μmol/L Pi（LP+10⁻⁸M NAA组）培养基中的PR生长（G）和伸长速率（H）。（I，J）DR5:Gus幼苗在1mmol/L Pi（对照组）、含10⁻⁹mol/L NAA的1mmol/L Pi（CK+10⁻⁹M NAA组）、1μmol/L Pi（LP组）以及含10⁻⁹mol/L NAA的1μmol/L Pi（LP+10⁻⁹M NAA组）培养基中PR尖端的Gus染色（I）和活性（J）。（K，L）CYCB1;1:Gus幼苗在1mmol/L Pi（对照组）、含10⁻⁹mol/L NAA的1mmol/L Pi（CK+10⁻⁹M NAA组）、1μmol/L Pi（LP组）以及含10⁻⁹mol/L NAA的1μmol/L Pi（LP+10⁻⁹M NAA组）培养基中PR尖端的Gus染色（K）和活性（L）。（M，N）1μmol/L Pi（LP）、1μmol/L Pi加10⁻⁹mol/L吲哚-3-乙酸（IAA）（LP+10⁻⁹M IAA）、1μmol/L Pi加10⁻⁹mol/L NAA（LP+10⁻⁹M NAA）以及1μmol/L Pi加10−9mol/L 2,4-D（LP+10⁻⁹M 2,4-D）培养基上的PR生长（M）和伸长率（N）。（O）野生型和丝兰幼苗在1mmol/L Pi（CK）和1μmol/L Pi（LP）培养基上的PR生长。（P）野生型和丝兰突变体在1mmol/L Pi（CK）和1μmol/L Pi（LP）培养基上PR尖端的IAA含量。（Q）野生型和丝兰突变体在1mmol/L Pi（CK）和1μmol/L Pi（LP）培养基上的PR伸长率。

在LP胁迫下观察到的PR活性降低可能与极性生长素运输有关。为研究极性生长素运输对LP胁迫下PR生长的影响，我们在二元培养基的上层或下层分别添加了外源生长素和生长素运输抑制剂（图4）。将5天龄的野生型幼苗转移至二元LP培养基中，仅允许PR顶端接触下层。当在下层补充10⁻⁹mol/L NAA（LP/LP+NAA）时，与二元LP（LP/LP）培养基上的幼苗相比，PR生长的抑制显著减轻，PR伸长明显增加（图4A、B）。相反，当在上部添加10⁻⁹mol/L NAA（LP+NAA/LP）时，LP胁迫诱导的抑制缓解效果仅是微弱的，且PR伸长量明显低于在二元LP培养基中添加NAA的下部（LP/LP+NAA）的幼苗（图4A、B）。当在下部添加10⁻⁶mol/L NPA（LP/LP+NPA）时，LP胁迫对PR生长的抑制加剧，导致PR伸长量相对于二元LP培养基（LP/LP）的幼苗显著减少（图4A、B）。然而，当在上部添加10⁻⁶mol/L NPA（LP+NPA/LP）时，LP胁迫诱导的PR生长抑制保持不变，且PR伸长量与二元LP培养基（LP/LP）的幼苗无差异（图4A、B）。这些结果表明，PR顶端内源生长素的运输在LP胁迫下对PR生长起着关键作用。

在拟南芥根中，极性生长素的运输依赖于PIN蛋白。具体而言，PIN1和PIN2对PR尖端的生长素梯度至关重要。由于LP胁迫抑制PR生长的原因在于PR尖端生长素运输的中断，LP胁迫可能影响PIN1和PIN2的活性。在PIN1p:Gus和PIN2p:Gus品系中，Gus活性检测显示，LP胁迫下PR尖端的PIN1和PIN2表达量显著降低，这一结果通过qRT-PCR分析得到进一步验证（图4D–F，J–L）。此外，在PIN1p:PIN1-GFP和PIN2p:PIN2-GFP转基因品系的PR尖端中，LP胁迫对PIN1和PIN2蛋白的影响同样显著（图4G、M）。在CK条件下，GFP荧光分析显示PIN1定位于PR茎细胞，而PIN2则存在于PR皮层和表皮细胞中（图4G、M）。在低磷胁迫下，虽然PIN1和PIN2在PR根细胞中的定位未发生改变，但PIN1p:PIN1-GFP和PIN2p:PIN2-GFP转基因株系的PR尖端GFP荧光相对值显著降低，表明低磷胁迫下PIN1和PIN2蛋白水平下降。为评估PIN1和PIN2在低磷胁迫下对PR生长的影响，检测了pin1和pin2突变体的PR生长情况（图4H、I、N、O）。与野生型幼苗相比，除异常存在三个子叶外，纯合pin1突变体还表现出对低磷胁迫的敏感性增强，表现为PR伸长速率降低（图4H、I）。同样，pin2突变体的PR生长对低磷胁迫敏感，其PR生长抑制程度高于野生型植株（图4N、O）。除PIN1和PIN2外，研究人员还在低磷胁迫下的PR中检测了另外两种生长素外排载体PIN4和PIN7。pin4突变体的PR生长对LP胁迫同样敏感，其伸长速率较野生型植株显著降低。相比之下，pin7突变体的PR生长与野生型植株高度相似，在LP胁迫下其伸长速率与野生型无显著差异。LP胁迫下，pin1、pin2、pin4和pin7的PR伸长速率分别仅为野生型的53%、69%、67%和91%（图4I、K）。这些结果表明，LP胁迫会抑制大多数PIN蛋白的活性。

PIN1和PIN2在根向地性中起关键作用，PIN2的功能缺失突变会导致根向地性丧失。鉴于LP胁迫会下调PR尖端的PIN1和PIN2活性，可以推断Pi缺乏植株的向性可能受LP胁迫影响。值得注意的是，当LP尖端幼苗在双层培养基上水平培养时，PR尖端暴露于LP而根上部暴露于CK培养基，它们表现出非向地性的PR生长（图4P）。相比之下，水平培养于双层培养基上的CK尖端幼苗（PR尖端暴露于CK，根部上段暴露于LP培养基）表现出典型的向地性PR生长（图4P）。此外，LP尖端茎的磷含量和鲜重显著高于CK尖端茎（图4Q、R）。这些观察结果间接支持了以下假说：在LP胁迫下，PIN蛋白在PR尖端的表达下调。

图4.在低磷胁迫下，依赖于PIN1和PIN2的极性生长素运输对主根尖的PR生长至关重要（A，B）。野生型（WT）幼苗在1μmol/L磷（LP）、含10⁻⁹mol/L NAA的1μmol/L磷（LP+NAA）以及含10⁻⁶mol/L NPA的1μmol/L磷（LP+NPA）二元培养基中的PR生长（A）和伸长速率（B）。（D，E）在1mmol/L磷（CK）和1μmol/L磷（LP）培养基中，PIN1p:Gus幼苗PR尖端的Gus染色（D）和活性（E）。（F）通过qRT-PCR分析，WT幼苗在1mmol/L磷（CK）和1μmol/L磷（LP）培养基中PR尖端的PIN1表达。（G）PIN1p:PIN1-GFP幼苗在1mmol/L Pi（对照组）和1μmol/L Pi（LP）培养基上PR尖端的GFP荧光。（H，I）野生型和pin1突变体在1mmol/L Pi（对照组）和1μmol/L Pi（LP）培养基上PR生长（H）和伸长速率（I）。（J，K）PIN2p:Gus幼苗在1mmol/L Pi（对照组）和1μmol/L Pi（LP）培养基上PR尖端的Gus染色（J）和活性（K）。（L）通过qRT-PCR分析，野生型幼苗在1mmol/L Pi（对照组）和1 μmol/L Pi（LP）培养基上PR尖端的PIN2表达。（M）PIN2p:PIN2-GFP幼苗在1mmol/L Pi（对照组）和1μmol/L Pi（LP）培养基下PR尖端的GFP荧光。（N，O）野生型和pin2突变体在1mmol/L Pi（CK）和1μmol/L Pi（LP）培养基上的PR生长（N）和伸长速率（O）。（P−R）野生型幼苗在1mmol/L Pi（CK）和1μmol/L Pi（LP）二元培养基上水平双向培养的PR向地性（P）、Pi含量（Q）和鲜重（R）。CK尖端，1mmol/L Pi培养基上的PR尖端和1μmol/L Pi培养基上的根上部；LP尖端，1μmol/L Pi培养基上的PR尖端和1mmol/L Pi培养基上的根上部。

鉴于下调的PINs在LP胁迫下有助于抑制PR生长，可以合理推测arf7 arf19突变体的PR顶端仍维持高水平的PINs。为验证这一假设，我们分别通过将PIN1p:PIN1-GFP和PIN2p:PIN2-GFP品系与arf7 arf19突变体杂交，获得了arf7 arf19 PIN1p:PIN1-GFP和arf7 arf19 PIN2p:PIN2-GFP品系。在对照（CK）条件下，arf7 arf19 PIN1p:PIN1- GFP和arf7 arf19 PIN2p:PIN2-GFP幼苗的PR顶端GFP荧光及其相对值分别略高于PIN1p:PIN1-GFP和PIN2p:PIN2-GFP幼苗（图5A、B、D、E）。在LP胁迫下，尽管所有幼苗类型的PR顶端GFP荧光及其相对值均有所下降，但与PIN1p:PIN1-GFP和PIN2p:PIN2-GFP幼苗相比，arf7 arf19 PIN1p:PIN1- GFP和arf7 arf19 PIN2p:PIN2- GFP幼苗的PR顶端荧光仍显著更高（图5A、B、D、E）。此外，在低磷胁迫下，与野生型植株相比，arf7 arf19突变体的PR区PIN1和PIN2表达水平显著升高（图5C、F）。这些结果表明，arf7 arf19突变体中PIN1介导的PR茎细胞生长素下游运输以及PIN2介导的PR皮层和表皮细胞生长素逆向运输均未受到低磷胁迫的干扰。为验证低磷胁迫下arf7 arf19突变体中极性生长素运输对PR区生长的重要性，我们通过将pin2、pin4和pin7突变体与arf7 arf19突变体杂交，构建了arf7 arf19 pin2、arf7 arf19 pin4和arf7 arf19 pin7三重突变体（图5G、H、S6）。由于纯合pin1突变体不育，我们无法获得arf7 arf19 pin1三重突变体。在CK条件下，野生型、pin2、pin4、pin7、arf7 arf19、arf7 arf19 pin2、arf7 arf19 pin4和arf7 arf19 pin7幼苗的PR生长均无显著差异（图5I-K）。值得注意的是，PIN2和PIN4的双功能缺失突变能够恢复arf7 arf19突变体在LP胁迫下的PR生长抑制。此外，在LP胁迫下，arf7 arf19 pin2和arf7 arf19 pin4三重突变体的PR伸长速率显著低于arf7 arf19突变体（图5G、H）。这些结果表明，LP-arf7 arf19突变体的旺盛PR生长源于PIN蛋白介导的生长素在其PR顶端的促进分布。进一步支持以下观点：在LP胁迫下，PR顶端生长素运输与分布受限是抑制PR生长的主要原因。

图5. arf7 arf19突变体在低磷胁迫下根系的旺盛主根生长依赖于PINs（A、B）。在1mmol/L磷（CK）和1μmol/L磷（LP）培养基中，PIN1p:PIN1-GFP和arf7 arf19 PIN1p:PIN1-GFP幼苗的PR尖端的GFP荧光（A）及其相对值（B）。（C、F）通过qRT-PCR分析，野生型（WT）和arf7 arf19突变体在1mmol/L磷（CK）和1μmol/L磷（LP）培养基中PR尖端的PIN1（C）和PIN2（F）表达。（D、E）在1mmol/L磷（CK）和1μmol/L磷（LP）培养基中，PIN2p:PIN2-GFP和arf7 arf19 PIN2p:PIN2-GFP幼苗的PR尖端的GFP荧光（D）及其相对值（E）。（G、H）在1mmol/L磷（CK）和1μmol/L磷（LP）培养基中，WT、pin2、arf7 arf19和arf7 arf19 pin2幼苗的PR生长（G）和伸长率（H）。

LP胁迫抑制PR生长的现象与分生组织和细胞伸长区中铁（Fe）的存在相关。然而，LP胁迫下Fe积累与生长素在PR顶端的运输和分布之间的关联仍不明确。组织化学染色和含量测定显示，LP胁迫下野生型PR的成熟区存在显著的Fe积累（图6A，B）。在缺乏LP胁迫的Fe²⁺（LP−Fe）条件下，PR顶端的铁积累减少，且PR生长对LP胁迫不敏感，其PR伸长速率与CK植株相当（图6A、B、H、I）。为研究铁积累对低磷胁迫下极性生长素运输的影响，我们在不同培养基上测量了PIN1p:PIN1-GFP和PIN2p:PIN2-GFP幼苗的PR尖端GFP荧光。在添加50μmol/L Fe²⁺的低磷条件下（LP+Fe），与单纯低磷胁迫相比，两种幼苗的PR尖端GFP荧光及其相对值均进一步降低（图6C、D、F）。而在低磷-铁条件下，其荧光显著恢复至与对照组植物相当的水平（图6C、D、F）。与此同时，PIN1、PIN2、PIN4和PIN7的表达量在LP胁迫下的PR处也与Fe水平呈负相关，表明积累的Fe抑制了PR顶端PINs的活性。在低磷（LP）+铁（Fe）条件下，DR5:GFP株系根尖的GFP荧光及其相对值均进一步下降（图6E，F）。相反，在LP-Fe条件下，这些值恢复到了与对照（CK）植株相当的水平（图6E，F）。同样，DR5:GUS株系的GUS活性在低磷（LP）-铁（Fe）条件下减弱，而在LP+Fe条件下增强（图6G）。我们的数据表明，在LP胁迫下，铁积累会负向调节PR尖端的极性生长素运输。鉴于arf7 arf19突变体的PR尖端极性生长素运输和分布未受影响（图2、5），可以合理推测arf7 arf19突变体PR尖端的Fe水平发生了改变。组织化学染色和含量测定显示，在LP胁迫下，arf7 arf19突变体PR尖端的Fe积累受到抑制（图6A、B）。此外，在LP+Fe条件下，arf7 arf19 DR5:Gus品系的PR尖端Gus活性较LP处理植株的活性显著降低（图6G）。与生长素活性一致，LP−Fe条件下PR生长的抑制作用减弱，而在LP+Fe条件下则增强（图6H、I）。LP+Fe条件下，arf7 arf19突变体的PR生长也较LP胁迫下的旺盛生长显著减弱（图6H、I）。这些结果表明，在LP胁迫下，铁积累负向调控PR尖端的生长素运输和活性，从而进一步限制PR生长。

图6.在低磷胁迫下，铁积累限制了极性生长素在主根尖端的运输和分布（A，B）。野生型（WT）和arf7 arf19突变体在1mmol/L Pi（对照组）、1mmol/L Pi加50μmol/L Fe（CK+Fe）、1mmol/L Pi无Fe（CK−Fe）、1μmol/L Pi（LP）、1μmol/L Pi加50μmol/L Fe（LP+Fe）以及1μmol/L Pi无Fe（LP−Fe）培养基中主根尖端的Perls Fe染色（A）和Fe含量（B）。（C−E）PIN1p:PIN1-GFP（C）、PIN2p:PIN2-GFP（D）和 DR5:GFP（E）种苗在1mmol/L Pi（CK）、1mmol/L Pi加50μmol/L Fe（CK+Fe）、1mmol/L Pi无Fe（CK−Fe）、1μmol/L Pi（LP）、1μmol/L Pi加50μmol/L Fe（LP + Fe）和1μmol/L Pi无Fe（LP−Fe）培养基中PR尖端的GFP荧光强度。（F）PIN1p:PIN1- GFP、PIN2p:PIN2- GFP和DR5:GFP种苗在1mmol/L Pi（CK）、1mmol/L Pi加50μmol/L Fe（CK+Fe）、1mmol/L Pi无Fe（CK−Fe）、1μmol/L Pi（LP）、1μmol/L Pi加50μmol/L Fe（LP+Fe）和1μmol/L Pi无Fe（LP−Fe）培养基中PR尖端的GFP荧光相对值。（G）DR5:Gus种苗在1mmol/L Pi（CK）、1mmol/L Pi加50μmol/L Fe（CK+Fe）、1mmol/L Pi无Fe（CK−Fe）、1μmol/L Pi（LP）。1μmol/L Pi添加50μmol/L Fe（LP+Fe）培养基，以及1μmol/L Pi无Fe培养基（LP−Fe）。（H，I）野生型（WT）与arf7 arf19突变体在1mmol/L Pi（对照组，CK）、1mmol/L Pi添加50 μmol/L Fe（CK+Fe）、1mmol/L Pi无Fe（CK-Fe）、1μmol/L Pi（LP）、1μmol/L Pi添加50μmol/L Fe（LP+Fe）及1μmol/L Pi无Fe（LP−Fe）培养基上的PR生长（H）与伸长率（I）。

铁积累会增强拟南芥根系活性氧（ROS）的生成，DAB染色分析显示，LP-WT和LP-arf7 arf19幼苗的PRs区域ROS活性显著升高，尤其在LP-WT植株的伸长区和成熟区（图7A）。在额外添加50μmol/L Fe的LP条件下，LP-WT和LP-arf7 arf19幼苗的PRs处ROS活性进一步增强。然而，在缺乏Fe的LP胁迫下，ROS活性减弱（图7A）。在LP胁迫下，Fe积累对PR尖端极性生长素运输和分布的影响可能归因于ROS活性。为验证这一假设，我们分别在CK和LP培养基中添加0.1mmol/L谷胱甘肽（GSH；一种已知的ROS清除剂）和1mmol/L过氧化氢，随后评估了PR尖端的极性生长素运输和分布（图7）。在LP+GSH条件下，野生型（WT）和arf7/arf19突变体的PR尖端活性均降低（图7A）。相应地，在LP+GSH条件下，PIN1p:PIN1-GFP和PIN2p:PIN2-GFP品系PR尖端的GFP荧光及其相对值显著升高，与对照（CK）植株相当（图7B、C、G）。同样地，DR5:GFP品系PR尖端的GFP荧光及其相对值也恢复至CK植株水平（图7D、G）。在LP+H₂O₂条件下，野生型和arf7 arf19突变体的PR尖端ROS活性显著增加。与此同时，PIN1p:PIN1-GFP和PIN2p:PIN2-GFP品系的PR尖端GFP荧光及其相对值出现明显下降（图7A）。一致地，在LP+H₂O₂条件下，DR5:GFP品系的PR尖端GFP荧光及其相对值也显著降低（图7D、G）。此外，野生型（WT）和arf7 arf19突变体在LP+GSH培养基上的PR生长表现出部分恢复，这与CK植株的表现相呼应，表现为PR伸长速率的增强（图7E、H）。然而，LP胁迫引起的PR生长抑制在外源过氧化氢处理下进一步加剧（图7F、I）。这些发现表明，在LP胁迫下，活性氧（ROS）的爆发对PR尖端的极性生长素运输和分布产生了负面影响。