FUS3和LEC2相互作用控制拟南芥侧根发生
发布时间:2016-12-08                 浏览次数:

2016年11月24日,我院张宪省教授课题组在《NewPhytologist》上发表题为“FUSCA3interacting with LEAFY COTYLEDON2 controls lateral root formation throughregulating YUCCA4 gene expression in Arabidopsis thaliana”的研究文章。该研究发现FUS3 (FUSCA3)与LEC2 (LEAFY COTYLEDON2)能够互相作用,且作为功能复合体调控受生长素调节的侧根的起始。

在拟南芥和绝大多数双子叶植物中,侧根都发生于主根中对着原生木质部的中柱鞘细胞;侧根的形成包含4个关键的步骤:(1)建成细胞的选择,这些特定的中柱鞘细胞与其他部位细胞的不同之处在于细胞长度明显变短。尽管这些中柱鞘细胞在结构上都是相似的,但并非所有这些中柱鞘细胞都参与侧根的形成,只有少数能够行使此功能,它们被称为建成细胞;(2)细胞周期的重新开始和细胞的不对称分裂产生侧根原基(1ateralroot primordium — LRP);(3)LRP通过分裂分化扩展而突出主根表皮;(4)侧根分生组织的激活进而形成成熟侧根。研究表明,生长素至少在侧根发育的3个阶段都发挥重要作用:原基的起始,侧根原基的形成和侧根顶端分生组织的激活。外源添加生长素增加侧根数目,然而抑制生长素运输则减少侧根数目,表明生长素对侧根形成具有促进作用。

拟南芥中的FUS3是一个具有B3结构域的转录因子。研究表明FUS3在侧根起始过程中特异地表达,它能够促进生长素在侧根起始过程中的合成,最终影响侧根的形成。通过BIFC实验和Pull-down实验鉴定到FUS3的互作蛋白LEC2,也是一个具有B3结构域的转录因子。通过ChIP与EMSA实验证明FUS3与LEC2都能够结合于生长素合成基因YUC4(YUCCA4)的启动子,并协同激活YUC4在侧根起始过程的转录,最终影响侧根的起始。另外研究还发现,在侧根起始过程中,FUS3受到了LEC2的激活。研究结果为进一步理解拟南芥侧根起始的分子机理提供了新的信息。

该研究受到国家重大科学研究计划和国家自然科学基金的资助。

http://onlinelibrary.wiley.com/wol1/doi/10.1111/nph.14313/abstract

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