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科研進展
昆明植物所解析miR319-TCP4調(diào)控次生木質(zhì)部形成的分子機制 文章來源:中國西南野生生物種質(zhì)資源庫 | 發(fā)布時間:2017-02-27 | 作者:孫旭東 | 瀏覽次數(shù): | 【打印】 【關閉】 microRNAs (miRNAs)是一類內(nèi)源性的、約21個堿基長度的小分子非編碼RNA, 它通過指導剪切或者抑制翻譯等方式調(diào)節(jié)植物基因的表達, 參與調(diào)控植物生長發(fā)育各個方面。miR319(或miR-JAW)是第一個利用正向遺傳突變篩選方法發(fā)現(xiàn)的植物miRNA,其靶基因(TCP2/3/4/10/24)是第一個應用芯片技術在全基因組水平上鑒定所得的。miR319與TCPs 轉錄因子調(diào)控植物葉、花等器官的形態(tài)建成和生長發(fā)育,也參與激素合成和相關信號轉導通路。jaw-D 植株(miR319過表達植株)下胚軸變短、葉片偏上生長、葉片發(fā)育皺縮以及葉片邊緣鋸狀化等一系列異常表型。miR319與主效靶基因TCP4不僅調(diào)控植物葉片的生長發(fā)育,而且還通過控制茉莉酸生物合成從而調(diào)控茉莉酸調(diào)控通路及葉片的衰老進程。研究推測miR319-TCP4控制葉片衰老時,不僅調(diào)控了JA生物合成通路而且還調(diào)控了某種未發(fā)現(xiàn)的衰老通路。 中國科學院昆明植物研究所孫旭東及其同事研究發(fā)現(xiàn)了這一未知的衰老通路,TCP4能夠直接結合到木質(zhì)素合成關鍵調(diào)控基因VND7的啟動子上激活其表達,進而激活次生細胞壁的形成和程序性細胞死亡。這一發(fā)現(xiàn)揭示了miR319-TCP4在協(xié)調(diào)植物發(fā)育進程和死亡響應的新機制。該研究結果以“Activation of Secondary Cell Wall Biosynthesis by miR319-targeted TCP4 transcription factor”為題在線發(fā)表在植物學主流期刊Plant Biotechnology Journal雜志。 圖1 TCP4直接結合到VND7啟動子上激活其的表達 圖2 miR319和TCP4調(diào)控導管分子的發(fā)育 下胚軸導管結構圖(a - h),主根導管結構圖(i - p)。jaw-D: overexpressing miR319 transgenic plants; rTCP4: miR319-resistent TCP4
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