《The Plant Journal》：Peptide signaling at the intersection of growth, nutrient sensing, and stress responses
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这篇综述系统梳理了植物内源信号肽如何作为核心枢纽，整合生长/发育、营养感知、非生物胁迫与生物互作等信号网络。文章重点解析了CLE、PSK、PSY、RGF/GLV、CIF、SCOOP、CEP、PEP、RALF等多个肽家族及其受体模块，如何通过保守的下游执行元件，在分子层面协调植物的“生长-防御权衡”（growth–defense trade-off），为理解植物生理可塑性提供了新视角，并为可持续农业的作物改良策略指明了方向。
植物作为固着生物，其生存依赖于一套精密的信号系统，以整合多变的内外环境信息，在生长、发育、防御和胁迫响应之间做出最优决策。近年来，内源信号肽被确认为这一复杂调控网络的核心枢纽，在生长、营养感知和多种胁迫反应的交叉点发挥着关键的协调作用。它们被细胞分泌后，与定位于质膜的受体激酶（Receptor Kinases, RKs）结合，激活下游信号通路，其作用机制与识别微生物相关分子模式（Microbe-associated Molecular Patterns, MAMPs）的模式识别受体（Pattern Recognition Receptors, PRRs）具有惊人的相似性，甚至共享共受体和信号元件。这些肽类因此常被称为“植物细胞因子”。
CLE肽作为分生组织活性、共生和干旱胁迫的调节因子
CLAVATA3/EMBRYO SURROUNDING REGION (CLE)肽是调控分生组织活性的核心。它们通常结合CLAVATA1 (CLV1)/BARELY ANY MERISTEM (BAM)家族的LRR-RKs或与假激酶CORYNE (CRN)形成复合物的受体样蛋白CLA-VATA2 (CLV2)。研究发现，CLE的功能远超发育范畴。例如，拟南芥CLE25在根系干旱胁迫下产生，运输到地上部被BAM1和BAM3感知，促进脱落酸（Abscisic Acid, ABA）合成关键酶NCED3的表达，从而诱导ABA积累和气孔关闭，以应对干旱。同时，CLE25也抑制原韧皮部筛管（Protophloem Sieve Element, PPSE）分化，提示其可能整合环境信号以调控发育进程。在豆科植物中，CLE肽（如蒺藜苜蓿的CLE12/13/35）通过地上部表达的受体SUPER NUMERIC NODULES (SUNN)进行根-冠通讯，在感知根瘤菌和氮营养状态后，负调控结瘤过程，实现结瘤的自动调节。此外，CLE肽也参与从枝菌根真菌（Arbuscular Mycorrhizal Fungi, AMF）共生和抗病毒免疫的调节，展现出在协调共生、免疫与营养状态方面的多面手角色。
酪氨酸硫酸化肽是生长-胁迫权衡的关键节点
酪氨酸硫酸化是多种植物分泌肽的关键翻译后修饰。其中，植物磺化因子（Phytosulfokines, PSKs）和含硫酸化酪氨酸的植物肽（Plant Peptide containing Sulfated Tyrosine, PSYs）是典型代表。PSK被其受体PSKR1/2感知后，可招募BAK1等共受体，不仅能促进细胞分化、根伸长等生长过程，还是植物免疫的重要调节者。有趣的是，PSK信号表现出对病原菌生活型的差异调控：它抑制对半活体营养型细菌病原菌（如丁香假单胞菌）的抗性，却增强对坏死营养型真菌的抗性。PSK-PSKR1模块通过钙依赖蛋白激酶28（Calcium-Dependent Protein Kinase 28, CPK28）磷酸化氮同化关键酶谷氨酰胺合成酶2（Glutamine Synthase 2, GS2）的不同位点，来“解耦”生长促进和免疫抑制功能，为理解“生长-防御权衡”提供了分子开关。PSY肽家族则通过其受体PSYR1-3发挥功能，有趣的是，其信号似乎以“抑制性”模式运作：组成型表达的PSY肽抑制PSYR以允许生长，而胁迫造成的组织损伤导致局部PSY耗竭，从而解除对PSYR的抑制，激活胁迫响应。
SCOOP肽连接免疫与细胞壁完整性感知
丝氨酸富集内源肽（Serine-rich Endogenous Peptides, SCOOPs）是十字花科特有的肽家族，在胁迫下产生并触发典型的PTI样信号输出。尽管拟南芥有50个SCOOP成员，但其感知主要依赖于单个LRR-RK——MIK2与BAK1形成的复合物。MIK2不仅是内源SCOOP肽的受体，还能感知来自病原真菌（如尖孢镰刀菌）的未知外源激发子，实现了“自我”与“非我”识别的统一。此外，SCOOP-MIK2通路是连接细胞壁完整性（Cell Wall Integrity, CWI）感知与免疫的关键桥梁。抑制纤维素合成的除草剂异恶草醚可诱导细胞壁损伤，其引发的转录组变化与PTI高度重叠，并依赖于SCOOP18-MIK2信号。更有趣的是，不同的SCOOP肽对MIK2具有拮抗作用，如SCOOP12抑制衰老而SCOOP10促进衰老，它们通过竞争结合MIK2的胞外域来调控其磷酸化与活性，为通过“配体鸡尾酒”微调生理输出提供了范例。
CEP肽是生长、共生、免疫与非生物胁迫的协调者
C端编码肽（C-terminally Encoded Peptides, CEPs）的表达受低氮、高碳、盐分等多种环境因子诱导。在低氮条件下，根中诱导产生的CEP经木质部长距离运输至地上部，被受体CEPR1/2感知，进而诱导产生另一类可移动信号——CEP下游肽（CEPDs），后者被运回根部，在转录和翻译后水平调节硝酸盐转运蛋白NRT2.1，从而调控氮吸收。CEP-CEPR模块也深度参与共生调控。在豆科植物中，其受体同源蛋白COMPACT ROOT ARCHITECTURE 2 (CRA2)通过促进miR2111的积累来正调控结瘤，与抑制结瘤的CLE-SUNN通路形成拮抗。此外，CEP还是重要的“植物细胞因子”。拟南芥中，I组和II组CEP成员（如CEP4, CEP14）可被CEPR1/2感知，激活MAPK磷酸化、钙内流等免疫信号，增强对病原菌的抗性。在作物中，CEP通路也与干旱胁迫响应相关，如小麦TaCEP15通过其受体TaCEPRL调控根系构型以响应干旱。这些功能凸显了CEP在整合营养状态、共生、免疫及非生物胁迫中的核心地位。
PEP作为具有组织和再生新兴功能的植物细胞因子
植物激发子肽（Plant Elicitor Peptides, PEPs）是经典的免疫调节肽，在病原侵染或激发子处理时转录上调。成熟PEP（如PEP1）的释放依赖于损伤引起的钙内流激活METACASPASE 4。PEP被其受体PEPR1/2感知，其结合具有pH敏感性，而免疫激活导致的胞外碱化又可进一步促进PEP信号，形成了一个与生长信号（如RGF）相互拮抗的正反馈环。除了免疫，PEP信号也参与生长调节（如抑制根生长）和细胞壁状态感知。最新研究揭示了PEP令人惊喜的新功能——组织再生。番茄中的PEP同源物再生因子1（Regeneration Factor 1, REF1）在组织损伤后表达，与其受体PORK1结合，激活伤口诱导去分化转录因子WOUND-INDUCED DEDIFFERENTIATION 1 (WIND1)，从而显著促进愈伤组织和再生。这表明PEP在防御激活与危险解除后的组织完整性重建中扮演双重角色。
RALF是兼具结构与信号功能的核心生理调节因子
快速碱化因子（Rapid ALKalinization Factors, RALFs）是半胱氨酸富集肽，调控包括发育和繁殖在内的众多生理过程。其典型信号模块包括CrRLK1L家族受体（如FERONIA）、LRE/LLG共受体以及下游信号。RALF-CrRLK1L模块是监测细胞壁完整性的关键，并广泛参与非生物和生物胁迫响应。例如，FER在ABA信号中扮演情境依赖的正向或负向调节角色，并参与盐胁迫、氮饥饿、冷胁迫等多种非生物胁迫的适应。在免疫方面，RALF23-FER模块通过调节PRR受体（如FLS2和BAK1）在质膜上的纳米级分布和复合物形成，来影响PTI信号。然而，FER在免疫中的作用具有物种和组织特异性，在部分情况下表现为抗病负调控因子。最近的研究彻底更新了对RALF生化功能的理解：其不仅是信号分子，更是细胞壁的结构组分。RALF（如RALF4, RALF22）通过富含亮氨酸重复延伸蛋白与去甲酯化的果胶高亲和力结合，形成围绕花粉管或根尖生长的网状结构，直接影响细胞壁力学性质。RALF的信号输出功能严格依赖于其与果胶的结合，果胶的甲酯化状态则由果胶甲酯酶及其抑制剂在pH依赖的方式下动态调控。这揭示了RALF的信号功能与其细胞壁结构角色的深刻联系，其诱导的胞外碱化可能是调节这一联系的重要“变阻器”。
