Zinc finger protein transcription factor ZFP5 positively regulates root hair elongation in response to Pi and potassium deficiency by mainly activating the expression of EIN2 in Arabidopsis. Phosphate (Pi) and potassium (K+) are major plant nutrients required for plant growth and development, and plants respond to low-nutrient conditions via metabolic and morphology changes. The C2H2 transcription factor ZFP5 is a key regulator of trichome and root hair development in Arabidopsis. However, its role in regulating root hair development under nutrient deprivations remains unknown. Here, we show that Pi and potassium deficiency could not restore the short root hair phenotype of zfp5 mutant and ZFP5 RNAi lines to wild type level. The deprivation of either of these nutrients also induced the expression of ZFP5 and the activity of an ethylene reporter, pEBS:GUS. The significant reduction of root hair length in ein2-1 and ein3-1 as compared to wild-type under Pi and potassium deficiency supports the involvement of ethylene in root hair elongation. Furthermore, the application of 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid (ACC) significantly enhanced the expression level of ZFP5 while the application of 2-aminoethoxyvinyl glycine (AVG) had the opposite effect when either Pi or potassium was deprived. Further experiments reveal that ZFP5 mainly regulates transcription of ETHYLENE INSENSITIVE 2 (EIN2) to control deficiency-mediated root hair development through ethylene signaling. Generally, these results suggest that ZFP5 regulates root hair elongation by interacting with ethylene signaling mainly through regulates the expression of EIN2 in response to Pi and potassium deficiency in Arabidopsis.

中文翻译：

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锌指蛋白 5 (ZFP5) 与乙烯信号传导相关联以调节磷酸盐和钾缺乏诱导的拟南芥根毛发育。

锌指蛋白转录因子 ZFP5 通过主要激活拟南芥中 EIN2 的表达来正向调节根毛伸长以响应 Pi 和钾缺乏。磷酸盐 (Pi) 和钾 (K+) 是植物生长发育所需的主要植物养分，植物通过代谢和形态变化来应对低养分条件。C2H2 转录因子 ZFP5 是拟南芥中毛状体和根毛发育的关键调节因子。然而，它在营养缺乏下调节根毛发育中的作用仍然未知。在这里，我们表明 Pi 和钾缺乏不能将 zfp5 突变体和 ZFP5 RNAi 系的短根毛表型恢复到野生型水平。剥夺这些营养物质中的任何一种也会诱导 ZFP5 的表达和乙烯报告基因的活性，pEBS：古斯。与 Pi 和钾缺乏下的野生型相比，ein2-1 和 ein3-1 中根毛长度的显着减少支持乙烯参与根毛伸长。此外，1-氨基环丙烷-1-羧酸 (ACC) 的应用显着提高了 ZFP5 的表达水平，而当 Pi 或钾被剥夺时，2-氨基乙氧基乙烯基甘氨酸 (AVG) 的应用具有相反的效果。进一步的实验表明，ZFP5 主要通过乙烯信号调节 ETHYLENE INSENSITIVE 2 (EIN2) 的转录来控制缺乏介导的根毛发育。一般来说，这些结果表明 ZFP5 通过与乙烯信号相互作用来调节根毛伸长，主要是通过调节 EIN2 的表达来响应拟南芥中的 Pi 和钾缺乏。与 Pi 和钾缺乏下的野生型相比，ein2-1 和 ein3-1 中根毛长度的显着减少支持乙烯参与根毛伸长。此外，1-氨基环丙烷-1-羧酸 (ACC) 的应用显着提高了 ZFP5 的表达水平，而当 Pi 或钾被剥夺时，2-氨基乙氧基乙烯基甘氨酸 (AVG) 的应用具有相反的效果。进一步的实验表明，ZFP5 主要通过乙烯信号调节 ETHYLENE INSENSITIVE 2 (EIN2) 的转录来控制缺乏介导的根毛发育。一般来说，这些结果表明 ZFP5 通过与乙烯信号相互作用来调节根毛伸长，主要是通过调节 EIN2 的表达来响应拟南芥中的 Pi 和钾缺乏。与 Pi 和钾缺乏下的野生型相比，ein2-1 和 ein3-1 中根毛长度的显着减少支持乙烯参与根毛伸长。此外，1-氨基环丙烷-1-羧酸 (ACC) 的应用显着提高了 ZFP5 的表达水平，而当 Pi 或钾被剥夺时，2-氨基乙氧基乙烯基甘氨酸 (AVG) 的应用具有相反的效果。进一步的实验表明，ZFP5 主要通过乙烯信号调节 ETHYLENE INSENSITIVE 2 (EIN2) 的转录来控制缺乏介导的根毛发育。一般来说，这些结果表明 ZFP5 通过与乙烯信号相互作用来调节根毛伸长，主要是通过调节 EIN2 的表达来响应拟南芥中的 Pi 和钾缺乏。