作者:李晨 来源:中国科学报 发布时间:2024/1/13 19:29:27
选择字号:
科学家揭示水稻根系发育调控的新机制

 

冠根(不定根)是禾谷类作物根系的主要组成部分,阐明其形成机制有助于提高作物对水分、矿质离子的吸收和环境适应性,从而进一步提高作物的产量和品质。WOX11是华中农业大学作物遗传改良全国重点实验室、湖北洪山实验室教授赵毓团队2009年鉴定到的调控水稻冠根发育的关键因子。

1月8日,该团队在国际期刊《植物细胞》(The Plant Cell)上在线发表了研究论文,揭示了WOX11-JMJ706-LBD16模块调控水稻冠根发育的反馈机制。

                         

WOX11-JMJ706-LBD16模块调控水稻冠根发育的反馈机制。华中农大供图

通过遗传学、生物化学和细胞生物学方法联合分析,团队发现植物特有的转录因子LBD16是水稻冠根发育调控的变阻器。在水稻冠根发育过程中,WOX11能够招募组蛋白H3K9去甲基化酶JMJ706,去除其下游靶基因LBD16上的H3K9me2修饰,从而激活LBD16的表达。

有意思的是,超量表达LBD16并不能改变水稻冠根发育的表型。进一步研究发现,当冠根原基中LBD16被激活表达后处于高丰度时,LBD16就会竞争掉JMJ706而与WOX11相互作用,使其基因座上的H3K9me2增加,导致WOX11对LBD16的激活作用被解除,LBD16蛋白相应地减少;随着冠根原基中LBD16的减少,此时JMJ706与 WOX11 相互作用就逐渐加强,再一次促进了WOX11对LBD16激活。

在水稻冠根的生长过程中,WOX11-JMJ706-LBD16形成了一个动态的反馈调节机制,让LBD16始终维持在适当的表达水平,以保证水稻冠根正常生长。该研究揭示了水稻冠根发育调控的动态反馈机制,为水稻根系改良分子育种提供了新的靶点和思路。同时也为理解水稻冠根发育的调控机制提供了新的视角。

赵毓为该论文通讯作者,生命科学技术学院已毕业博士耿乐萍为论文第一作者。研究得到国家自然科学基金、中央高校基本科研业务费等项目的资助。

相关论文信息:https://doi.org/10.1093/plcell/koad318

 
版权声明:凡本网注明“来源:中国科学报、科学网、科学新闻杂志”的所有作品,网站转载,请在正文上方注明来源和作者,且不得对内容作实质性改动;微信公众号、头条号等新媒体平台,转载请联系授权。邮箱:shouquan@stimes.cn。
 
 打印  发E-mail给: 
    
 
相关新闻 相关论文

图片新闻
缓解肠易激综合征  饮食比服药更有效 银河系发现巨大黑洞
史上最亮伽马射线暴来自一颗坍缩的恒星 导师:年年审毕业论文,总有这些问题!
>>更多
 
一周新闻排行
 
编辑部推荐博文