拟南芥染色质重塑蛋白BRM与组蛋白去甲基化酶LDLs的生物学功能研究

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BREVIPEDICELLUS(又称BP或KNAT1),是拟南芥class-Ⅰ KNOTTED1类家族的一个转录因子,在调控花序结构发育方面起着重要作用。本论文研究发现BP可以直接和SWI2/SNF2类染色质重塑因子BRAHMA(BRM)互作,brm突变体和bp突变体花序结构表型相似,二者均表现出节间变短、果荚聚集生长、果荚和主干的角度增大和果柄变短等表型。进一步的研究表明,与野生型相比,KNAT2和KNAT6在brm-3和bp-9中表达量上调,而在brm-3 bp-9双突变体中表达量上升更明显;同时,在这些突变体内,KNAT2和KNAT6染色质区域的组蛋白H3K4me3(histone H3 lysine4 tri-methylation)的修饰水平上升。此外,研究揭示KNAT2和KNAT6是BRM和BP的共同靶基因。遗传分析显示,在brm-3中同时突变KNAT2和KNAT6基因能部分弥补brm-3的花序发育缺陷,揭示BRM位于KNAT2和KNAT6的上游。综上所述,染色质重塑因子BRM能够和BP互作,二者通过共同调控KNAT2和KNAT6的转录来控制花序结构的发育。  种子的休眠在种子成熟过程中建立并可通过一段时间的后熟干燥被打破,种子休眠能够控制着种子在一定时间内不能萌发。研究表明脱落酸(ABA)和DELAY OF GERMINATION1(DOG1)是调控种子休眠的关键因子,且近期也发现表观调控因子在种子休眠的机制中也起着重要作用。本论文中,我们发现了一对同源组蛋白去甲基化酶LYSINESPECIFIC DEMETHYLASE LIKE1/2(LDL1/2)在果实中高表达,其缺失突变体种子休眠增强,而超表达突变体种子休眠减弱。进一步的研究证明LDL1/2抑制种子休眠相关基因ABA2、ABI3和DOG1的表达。此外,遗传关系分析证明LDL1/2对种子休眠的抑制依赖于ABA2、ABI3和DOG1。综合以上结果,本研究证实LDL1/2是抑制种子休眠的关键调控因子。
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