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青千丁勇课题组发现组蛋白因子调控下胚轴伸长机制

来源:中国科学技术大学 2017-12-22 11:34:25
内容摘要: 该研究阐述了组蛋白修饰因子如何协同植物激素与节律信号调控植物生长发育,为组蛋白修饰与多种信号互作提供了新的范例。

       土壤里的种子通过下胚轴的伸长使幼苗破土而出,进而让植物由异养生长转变为自养生长。植物激素-赤霉素(GA)会促进下胚轴的伸长,植物自身的昼夜节律也可调控下胚轴的发育。在这背后,GA与昼夜节律在调控过程中有着怎样的联系、是否受其它因子调控来协同调控下胚轴的发育等问题的相关研究报道却较为缺失。

  据此,中国科学技术大学生命科学学院丁勇课题组以拟南芥为对象,进行了相关研究。拟南芥中的MLK(MUT9P-LIKE-KINASE)蛋白家族是一类组蛋白磷酸化激酶,MLK1和MLK2磷酸化H3第3位苏氨酸。功能缺失的MLK1、MLK2突变体表现出短的下胚轴和晚开花的表型。进一步研究发现,MLK1/2是通过调节GA的信号转导途径来影响植物下胚轴的发育,且MLK1/2与RGA以及一个调控昼夜节律的蛋白CCA1形成一个大的复合体。CCA1直接结合于细胞伸长相关的下游基因DWF4的启动子区域结合,促进DWF4基因的表达,而RGA抑制CCA1与DWF4启动子的结合,MLK1/2拮抗了RGA与CCA1的互作,从而解除了RGA对CCA1的抑制,再次恢复DWF4基因的表达,促进下胚轴的伸长。该研究阐述了组蛋白修饰因子如何协同植物激素与节律信号调控植物生长发育,为组蛋白修饰与多种信号互作提供了新的范例。

  相关研究成果发表于The Plant Cell。该研究得到了国家自然科学基金、青年千人计划、中科院战略性先导科技专项、中国科大合肥微尺度物质科学国家研究中心的资助。

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