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遗传发育所在拟南芥独脚金内酯信号研究中取得新进展

遗传发育所在拟南芥独脚金内酯信号研究中取得新进展
  独脚金内酯(Strigolactones, SLs)是一类新的植物激素,调控侧芽伸长、株高、叶片形状、衰老、种子萌发、侧根生长等发育过程,在单子叶植物和双子叶植物中具有功能保守性。在水稻独脚金内酯信号途径中F-box蛋白DWARF3 (D3)与独脚金内酯的受体DWARF4 (D14)形成SCF复合体,参与泛素介导的蛋白降解。DWARF53 (D53)基因编码独脚金内酯信号途径中的关键抑制因子,该抑制因子在独脚金内酯作用下,与D14、D3形成复合体,并被泛素化修饰和降解,从而解除了对下游基因表达的抑制。但是拟南芥独脚金内酯信号途径中AtD14 MAX2D3的同源基因)发挥功能的机制尚不清楚。  中国科学院遗传与发育生物学研究所植物基因组学国家重点实验室李家洋研究组研究了拟南芥中D53同源基因SMXL6SMXL7 SMXL8 的功能,将其命名为D53-like SMXLs。研北京时时彩究人员鉴定了功能缺失突变体smxl6smxl7 smxl8,发现smxl6/7/8 三突变体能够完全恢复独脚金内酯合成缺陷突变体max3 以及独脚金内酯信号突变体max2 的矮生多分枝表型,smxl6/7/8 能够恢复max3 叶片变圆的表型,但是smxl6/7/8 不能恢复max2 幼苗下胚轴伸长的表型,说明SMXL6/7/8 特异地参与独脚金内酯信号途径。外源施加独脚金内酯人工合成类似物GR24能够诱导SMXL6/7/8 发生泛素化和降解;SMXL6/7/8 能够与AtD14、MAX2 以及TOPLESS-RELATED PROTEIN2 (TPR2)相互作用,并且SMXL6/7 AtD14 的相互作用受到独脚金内酯的诱导。进一步研究表明,北京时时彩SMXL6/7/8 具有依赖于转录共抑制子TPR2的转录抑制活性,并且能够抑制独脚金内酯早期响应基因BRANCHED1 (BRC1)的表达。  该项研究成果揭示了拟南芥独脚金内酯信号转导的关键成员D53-like SMXLs在调控分枝数目和叶片发育中的重要作用,为深入理解独脚金内酯调控植物生长发育的分子机制奠定了坚实的基础。该研究结果于11月7日在Plant Cell 在线发表(doi:10.1105/tpc.15.00605),李家洋研究组的博士研究生王磊和助理研究员王冰为该论文的共同第一作者。该研究得到自然科学基金委的资助。拟南芥独脚金内酯信号转导模式图