Die Transkriptionsfaktoren BZR1 und BES1 vermitteln die Kontrolle von Brassinosteroiden über die Architektur des Wurzelsystems als Reaktion auf die Verfügbarkeit von Stickstoff.

Pflanzen verändern ihre Wurzelsystemarchitektur (RSA) als Reaktion auf Stickstoff (N)-Mangel. Das pflanzliche Steroid-Hormon, Brassinosteroid (BR), spielt eine wichtige Rolle im Wurzelwachstum und -entwicklung. Diese Studie zeigt, dass optimale Konzentrationen von exogenem BR signifikante Zuwächse in der Länge und Anzahl der Seitenwurzeln in Arabidopsis Keimlingen unter milden N-Mangelbedingungen im Vergleich zu unbehandelten Keimlingen bewirken. Der Einfluss von BR auf die RSA war unter mildem N-Mangel stärker als unter N-ausreichenden Bedingungen. Die BR-Effekte auf die RSA wurden in dominanten Mutanten der Transkriptionsfaktoren BZR1 und BES1 (bzr1-1D und bes1-D) nachgeahmt, während die RSA im BR-unempfindlichen Mutanten bri1-6 stark reduziert war, was bestätigt, dass die BR-Signalisierung für die Entwicklung der RSA sowohl unter N-ausreichenden als auch N-defizienten Bedingungen wesentlich ist. Exogenes BR und die konstitutive Aktivität von BZR1 und BES1 in dominanten Mutanten führten zu einer erhöhten Wurzelmeristemgröße, der Anzahl meristematischer Zellen und der Länge der kortikalen Zellen. Unter mildem N-Mangel wies bzr1-1D höhere frische und trockene Sprossgewichte, einen höheren Chlorophyllgehalt und höhere Niveaus an N im Spross auf, im Vergleich zur Wildtyplinie. Diese Ergebnisse zeigen, dass BR die RSA sowohl unter N-ausreichenden als auch unter N-defizienten Bedingungen über den Transkriptionsfaktoren BES1/BZR1-Modul moduliert und eine Toleranz gegenüber N-Mangel verleiht.