乙烯和生长素信号互作 20180503每日植物updates(国内篇):淀粉体发育调控;杨树侧根生长调控;

作者:PaperRSS/ 公众号:PaperRSS 发布时间:2018-05-04

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1Plant Physiology南京农业大学等单位发表水稻淀粉体发育调控研究进展
2018年5月1日,Plant Physiology在线发表了南京农业大学、中国农业科学院与贵州省农业科学院合作完成的题为“FLOURY SHRUNKEN ENDOSPERM1 connects phospholipid metabolism and amyloplast development in rice”的研究论文。

淀粉体中合成与储存的淀粉是谷物胚乳中的主要储能分子。为解析淀粉体发育和淀粉合成的分子机制,研究人员从水稻中分离出一系列粉质胚乳突变体。作者发现水稻粉质萎缩胚乳1(fse1)突变体的复合淀粉粒发育具有明显缺陷,淀粉含量降低,淀粉理化性质发生改变。图位克隆结果表明,FSE1编码一种与亲磷脂酸磷脂酶A1同源的磷脂酶样蛋白质。FSE1可广泛表达,且在发育的种子和根中表达水平较高。FSE1位于细胞质基质和细胞内膜。脂质分析表明,fse1突变体植株的总外质体脂质和磷脂酸增加,表明FSE1对磷脂酰胆碱、磷脂酰肌醇、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰乙醇胺以及特别是磷脂酸,具有体内磷脂酶A1活性。此外,发育中的fse1胚乳中总半乳糖脂含量显著降低,从而可能导致淀粉体发育异常。
该研究揭示FSE1为磷脂酶样蛋白质,可调控水稻胚乳中半乳糖脂的合成,为水稻胚乳发育过程中脂质代谢与淀粉合成之间的关系提供了新的观点。
文章通讯作者为南京农业大学、中国农业科学院的万建民教授和南京农业大学的章文华教授。

Figure 1.Phenotypic analyses of thefse1mutant.
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2Plant Physiology西南大学罗克明课题组揭示盐胁迫下杨树侧根生长调控的新机制
2018年5月1日,Plant Physiology在线发表了西南大学生命科学学院罗克明教授为通讯作者的题为“ThemicroRNA390/TRANS ACTING SHORT INTERFERING RNA3module mediates lateral root growth under salt stress via the auxin pathway”的研究论文。

植物根系中盐诱导的发育可塑性强烈依赖于生长素信号。然而,其中的分子机制还知之甚少。微小RNA390(miR390),反式作用小干扰RNA(tasiRNA)和生长素响应因子(ARF)可形成调控模块,参与调控植物侧根(LR)生长。该研究发现盐能够强烈诱导杨树(Populusspp.)侧根形成过程中miR390的表达。过表达miR390促进了侧根发育并提高了其耐盐性,而通过小串联模拟靶标(STTM)敲低miR390则抑制了侧根生长并降低了其耐盐性。盐可显著抑制ARF3.1、ARF3.2和ARF4的表达,其转录本丰度在miR390过表达植株中显著降低,而在miR390敲低植株中则显著增加。组成型表达携带反式作用小干扰ARF结合位点突变的ARF4m消除了miR390过表达植株的抗盐性。miR390正向调控盐胁迫下侧根生长素信号,而ARF4则抑制其生长素信号。盐可稳定杨树Aux/IAA抑制因子INDOLE-3-ACTIC ACID17.1,且在盐胁迫下,过表达该抑制因子的生长素/耐盐形式抑制了miR390过表达和ARF4-RNAi植株的侧根生长。
总而言之,miR390/TAS3/ARF模块通过调节生长素途径,从而调控盐胁迫下杨树侧根的生长。

Figure 8.A proposed model formiR390/ARF4-dependent poplar lateral root (LR) growth under normal and salt conditions.
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3四川大学刘明春课题组揭示乙烯和生长素信号互作新机制
2018年4月27日,四川大学生命科学学院刘明春课题组与合作单位共同完成的研究论文“The tomato Ethylene Response Factor Sl-ERF.B3 integrates ethylene and auxin signaling via direct regulation ofSl-Aux/IAA27”在New Phytologist(IF=7.33)在线发表。该研究揭示了番茄中乙烯响应因子Sl-ERF.B3调控乙烯与生长素信号互作的分子新机制。

乙烯与生长素信号的互作在植物生长发育过程中发挥重要的作用,但目前对介导这两种植物激素信号互作的调控因子还知之甚少。乙烯响应因子Sl-ERF.B3是乙烯信号通路下游ERF多基因家族的成员,能够分别响应乙烯和生长素信号。通过嵌合基因显性抑制技术表达Sl-ERF.B3显性抑制融合基因(Sl-ERF.B3-SRDX)导致生长素信号转导受损,并呈现出与生长素信号基因Aux/IAA27干扰表达相似的表型。进一步研究发现Aux/IAA27的表达在Sl-ERF.B3-SRDX株系中显著下调,EMSA与转录激活实验证实Sl-ERF.B3可直接调控Aux/IAA27启动子序列中的DER/CRT元件,遗传杂交实验也进一步证实了Sl-ERF.B3对Aux/IAA27内源启动子的调控。相关研究揭示了番茄乙烯响应因子通过调控生长素信号因子Aux/IAA27进而介导乙烯与生长素交互作用的分子新机制。

四川大学生命科学学院刘明春研究员为论文的通讯作者。博士生陈耀和硕士生陈亚以及法国图卢兹大学Mondher Bouzayen教授团队部分成员参与了此项研究。相关工作得到了国家重点研发计划以及国家自然科学基金面上项目的支持。
原文下载:
链接:https://pan.baidu.com/s/1Lvk1vAv7FvItrA7cLSW3WQ
密码:imng
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