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《Cell Reports》报道彭元成课题组植物根系发育调控研究成果

来源:    发布时间:2023-01-16    点击量:

本网讯 植物根系在水分和养分吸收以及植株固定方面中起着主要作用,因此根系发育相关研究对于农作物生产和遗传育种具有重要的生物学意义。近日,学院作物抗逆育种与减灾国家地方联合工程实验室彭元成研究组在植物根系发育调控研究方面取得了新进展,相关成果“Control of lateral root initiation by DA3 in Arabidopsis”在线发表于学术期刊《细胞通讯》(Cell Reports)。

  在拟南芥中,侧根的起始由中柱鞘和相邻的内皮层控制。研究团队证明,泛素特异性蛋白酶DA3通过调节中柱鞘和内皮层中的生长素信号来调节LR的起始。DA3分别在mRNA和蛋白水平上负调控生长素响应因子ARF7和ARF19在中柱鞘和内皮层中的表达,并正向调节作用生长素信号抑制因子SHY2在内皮层中的稳定性。DA3与ARF7/19相互作用,从而抑制其与侧根发育起始相关蛋白LBD16启动子的结合,并最终抑制LBD16在中柱鞘中的正常表达。此外,SHY2还与ARF7和ARF19相互作用并增强DA3对ARF7/19的抑制作用,从而调节LBD16在中柱鞘中的表达。

  通过多种分子生物方法,研究团队发现DA3与SHY2、ARF7和ARF19共同作用,协调中柱鞘和内皮层中的生长素信号传导,以控制植物侧根的启动。

  研究论文以安徽农业大学为第一作者单位,彭元成特任教授为第一作者。彭元成研究组王佳玉和徐学伟、中科院遗传与发育生物学研究所江姗博士和新加坡国立大学龚喜明博士参与了本研究。论文通讯作者为新加坡国立大学俞皓院士。本研究得到了国家自然科学基金和新加坡国立研究基金会等项目的支持。