Plant roots exhibit localized immunity (LI) mainly in the transition zone (TZ) and elongation zone (EZ). Plasma membrane-localized receptor-like kinases (RLKs) can mediate the plant’s response to rhizosphere bacteria. However, how RLKs are involved in triggering LI in roots remains unclear. Here we identified dual actions for the RLK FERONIA (FER) in the LI response of Arabidopsis (Arabidopsis thaliana). The FER cytoplasmic domain is cleaved and translocated to the nucleus (FERN) to activate LI in the TZ and EZ in response to colonization by beneficial and pathogenic bacteria. In the absence or cessation of bacterial infection, full-length FER is plasma membrane-localized to maintain growth. Upon colonization and invasion by a high titre of bacteria, mature RAPID ALKALINIZATION FACTOR23 peptide accumulates and activates the matrix metalloproteinase At2-MMP, which triggers FER cytoplasmic domain cleavage specifically in the TZ and EZ to activate LI. This work demonstrates that two molecular forms of a single RLK balance growth and immunity via LI activation in Arabidopsis roots.

植物根系主要在过渡区 （TZ） 和伸长区 （EZ） 表现出局部免疫 （LI）。质膜定位受体样激酶 （RLK） 可以介导植物对根际细菌的反应。然而，RLKs 如何参与触发根中的 LI 仍不清楚。在这里，我们确定了 RLK FERONIA （FER） 在拟南芥 （Arabidopsis thaliana） 的 LI 反应中的双重作用。FER 细胞质结构域被裂解并易位到细胞核 （FERN） 以激活 TZ 和 EZ 中的 LI，以响应有益细菌和致病菌的定植。在没有或停止细菌感染的情况下，全长 FER 位于质膜以维持生长。在被高滴度细菌定植和侵袭后，成熟的快速碱化 FACTOR23 肽积累并激活基质金属蛋白酶 At2-MMP，从而触发 FER 细胞质结构域切割，特异性地在 TZ 和 EZ 中激活 LI。这项工作表明，单个 RLK 的两种分子形式通过拟南芥根中的 LI 激活来平衡生长和免疫。