microRNA与激素协同调控拟南芥根冠及表皮毛发育

来源 :中国科学院研究生院 中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:a553892340
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在植物的根尖,细胞分裂和分化受到严格控制。生长素(auxin)和根尖顶端细胞的命运决定及分化密切相关。在拟南芥(Arabidopsis thaliana)中,miR160通过转录本特异剪切控制ARF10,ARF16和ARF17这三个生长素应答因子的表达.生长素和microRNA160(miR160)共同参与了ARF10和16在根中表达的空间调节,决定根冠淀粉粒细胞发育。过量表达miR160c的转基因植物355::miR160c转基因植物和arf10-3arf16-2双突变体中,ARF10和16蛋白的缺失或减少使得根冠细胞分化受阻,分裂失控,形成类似于肿瘤的结构,并导致根尖干细胞群的异位扩大.据此推测,miR160通过ARF16类转录因子控制生长素初始应答基因的本底表达,调节细胞的分裂和分化。  以35S::miR160c为背景筛选突变体得到cffl,该基因突变可以回复35S::miR160c对生长素极性运输抑制剂NPA的敏感性,生长素初始应答基因的本底表达有所恢复,一定程度上增强了内源生长素信号途径,推测CFF1位于ARF10和ARF16下游,负调控生长素信号传导途径。另外,通过表达谱芯片的分析找到受ARF10和ARF16调控的GH3类家族成员GH3.4,ARF10和ARF16调控GH3.4启动子在根冠处的活性。  microRNA和激素在植物发育的各个进程中都发挥重要作用,除了控制植物根冠发育,它们还协同调控拟南芥表皮毛(trichome)的发育。  拟南芥表皮毛的分布建成在时间和空间上受严格调控。莲座叶远轴面开始出现表皮毛可以看作植物从幼年期向成年期的转换,一旦叶片远轴面有表皮毛出现,标志植物进入成年期,准备由营养生长转向生殖生长。抽苔进入生殖生长期后,拟南芥茎杆上的表皮毛数量随茎节生长逐步下降,除萼片有少量不分叉表皮毛外,花序其他器官均无表皮毛的产生。除了这种内源的时空转换信号促进植物表皮毛发育外,外源的激素处理也可以诱导茎杆及花序表皮毛的产生。  内源miR156-靶基因SPL(SQUMOSA PROMOTER BINDING PROTEIN LIKE)途径精细调控植物开花时间。miR156从幼年期到成年期表达逐渐下降,其靶基因SPLs在抽苔过程中从茎杆基部到顶部积累逐渐增多。TRICHOMELESS1(TCL1)和TRIPTYCHON(TRY)属于MYB转录因子家族,负调控表皮毛发育,且TCL1和TRY在茎杆中表达特征与SPL相似。结合植物茎杆表皮毛分布模式以及Pro35S::miR156f(过量表达nfiR156f,降低其靶基因SPLs表达)和Pr035S::MIM156(过量表达能结合成熟miR156的片段,达到提高miR156靶基因SPLs的目的)的表型,发现SPLs通过正调控表皮毛抑制因子TCL1和TRY决定茎杆及花序组织表皮毛发育。以ProSPL9::rSPL9-GFP为材料,用GFP抗体沉淀SPL9蛋白进行ChIP实验,结果证明SPL9与TCL1,TRY启动子直接结合。miR156及其靶基因SPLs在调控时相转换的同时,决定茎杆及花序表皮毛分布发育模式。  细胞分裂素和赤霉素可以通过C2H2类转录因子诱导茎杆及花序上的异位表皮毛,该家族成员GIS,GIS2,ZFP8通过促进GL1表达实现这一过程。分子和遗传学证据都表明,无论外源诱导的或是本底GIS类基因表达水平的变化,都不足以引起SPL9,TCL1和TRY的转录活性发生改变。同时,Pro35S::MIR156f gis植物在GIS缺失的情况下,花柄及花序轴依然出现异位表皮毛,Pro35S::MIM156gis茎杆上的表皮毛进一步减少,结果说明SPLs调控茎杆表皮毛的发育不依赖于GISs。分子证据表明,TCL1和TRY的表达水平依然与SPL9的变化一致,SPLs对TCL1和TRY的转录调控不依赖于GIS类基因表达。另外,激素处理Pro355::MIM156与Pro355::MIR156f后结果表明,GIS,GIS2,ZFP8依然能够响应细胞分裂素和赤霉素,实现对GL1的上调,该家族基因控制茎杆表皮毛发育不依赖于SPL9,TCL1和TRY。  结果表明,拟南芥茎杆表皮毛发育受miR156-SPLs-TCL1/TRY途径调控,在决定表皮毛的器官特异性方面起主导作用。GIS/GIS2/ZFP8-GL1可以响应激素信号微调表皮毛发育,与miR156-SPLs-TCL1/TRY相较居于次要地位。两条途径相互独立,帮助植物响应生长信号和激素信号共同调控表皮毛发育。
其他文献
高等植物和蓝藻中基因组中存在编码与线粒体或细菌复合体I同源的基因,编码的NAD(P)H脱氢酶(NDH)复合体主要参与循环电子传递或者呼吸作用。在蓝藻中,NDH复合体还参与无机碳的浓
目的:探究汉黄芩素对巨噬细胞炎症反应中氧化应激的抑制作用.方法:将巨噬细胞RAW264.7分为对照组(正常培养不予刺激),模型组(LPS和ATP联合刺激,LPS刺激4 h后加入ATP刺激30 mi
本论文对中国鳞翅目钩蛾科3亚科进行分类学修订研究。全文包括总论和各论两大部分。  总论部分共有三章:第一章回顾了钩蛾科的分类系统,介绍了钩蛾科分亚科变迁,钩蛾亚科的研
第一章:马尔尼菲青霉菌刺激促进树突状细胞介导HIV-1传递T细胞的能力,并增强CD4+T细胞对HIV-1的易感性树突状细胞(Dendritic cells,DCs)在天然免疫(Innate immunity)和适应性免
本文首先回顾了固体激光器的发展历程,概述了固体激光器电源的发展状况,并总结了固体激光器对电源的基本要求。脉冲 Er:YAG激光器在医学方面应用越来越广泛,其工作物质Er:YAG
目的:通过体外细胞实验观察黄连解毒汤干预RAW264.7源性泡沫细胞PPARγ 表达对细胞极化的影响,探讨黄连解毒汤抗动脉粥样硬化的部分作用机制.方法:氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)
疫苗通常是预防病毒性疾病的有效手段之一,其中减毒活疫苗已用于预防多种病毒性感染。这类疫苗可同时诱导体液和细胞免疫反应,而且往往一次免疫即可获得免疫保护。然而出于安全
生物进化的规律是:从古老的物种到高级的物种,生命活动的调控水平逐渐增强。换句话说,随着物种演化,新在转录、翻译、表观遗传等不同水平行使调控功能的基因会出现和增多。拟
本文通过对荣华二采区10
期刊
目的:研究蒙古黄芪多糖对地塞米松诱导的糖脂代谢紊乱的保护作用和机制.方法:将SD雄性大鼠随机分为空白组、DEX模型组和蒙古黄芪多糖低、中、高剂量组;腹腔注射地塞米松(1 mg