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植物何时发芽开花由组蛋白因子“操控”

2017-12-23 14:56 来源: 科技日报

记者日前从中国科学技术大学获悉,该校生命科学学院及中科院分子卓越中心丁勇教授课题组发现了组蛋白修饰因子调控拟南芥下胚轴伸长的新机制,相关研究成果论文发表于近日的《植物细胞》杂志上。

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。然而二者调控过程中有何联系,并且二者是否受其他因子来协同调控下胚轴的发育,人们一直知之甚少。

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mlk1mlk2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。

这一研究成果,清晰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。(记者吴长锋)

 

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作者: 吴长锋   [责任编辑: 钟艳平]