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校园资源植物与环境工程立异团队在《The Plant Cell》宣布论文

时间:2021-08-20 03:30:04 来源:千亿国际娱乐官网 作者:千亿国际平台下载 浏览量:

  近来,青岛农业大学资源植物与环境工程立异团队成员、农学院教授孔英珍及其合作者提醒了植物精密调控细胞壁果胶质甲酯化润饰程度的新机制。相关研讨内容『ERF4 and MYB52 transcription factors play antagonistic roles in regulating homogalacturonan de-methylesterification in Arabidopsisseed coat mucilage》于12月14日在线宣布在《The Plant Cell》(中科院分区:1区,期刊影响因子:8.631)上。青岛农业大学资源植物与环境工程立异团队成员、农学院孔英珍教授为论文通讯作者,中国农业科学院烟草研讨所丁安明博士、中国科学院青岛动力与进程研讨所唐贤丰博士为论文一起榜首作者,青岛农业大学农学院王萌博士和资源与环境学院周功克教授参加该研讨。相关研讨得到了国家自然科学基金、中国农业科学院科技立异工程、山东省一流草业学科项目、山东省泰山学者等项目赞助。

  果胶质是植物细胞壁的首要成分之一。果胶质在高尔基体组成时,其半乳糖醛酸残基(GalA)是高度甲酯化的状况。当甲酯化的果胶被排泄到胞外后,在果胶甲酯酶(PME)和果胶甲酯酶按捺剂(PMEI)的一起效果下进行去甲酯化进程。果胶质的甲酯化程度会影响细胞壁的流变特性,从而与植物生长发育和抗逆、抗病等进程密切相关。因而,果胶质去甲酯化进程遭到植物准确的时空调理。现在尽管现已有多个参加果胶质润饰的转录因子或酶被判定出来,可是植物怎么精准调控果胶质甲酯化润饰程度,从而调理生长发育进程以对内外部环境做出呼应的机制尚不清楚。

  AP2/ERF基因超家族的成员ERF4是一个转录按捺因子,参加植物茎节伸长、抗病和变老等进程,但其是否参加植物细胞壁的组成与润饰没有有报导。本研讨发现ERF4在发育前期的种子表皮细胞中高表达,而且与参加果胶质甲酯化润饰的基因如MYB52、STK、SBT1.7等共表达,暗示其或许具有类似的功用。

  经过一系列对erf4突变体种子粘液质的生化、分子和遗传学剖析,该研讨提醒了ERF4经过按捺PMEI和SBT1.7基因的表达,促进果胶质去甲酯化。孔英珍课题组曾判定到一个MYB转录因子MYB52负向调控果胶质去甲酯化进程(Shi et al., 2018)。因为PMEI14和SBT1.7等基因遭到ERF4和MYB52一起可是效果相反的调控,团队进一步探求ERF4和MYB52转录因子的联系。酵母双杂交、Co-IP、BiFC、EMSA和转录激活等试验依据标明,ERF4和MYB52转录因子经过其DNA结合结构域AP2/ERF和MYB domain互作,经过彼此按捺互相的DNA结合才能,彼此拮抗的调控下流基因的表达。

  该研讨提醒了ERF4和MYB52转录因子复合体在植物精密调控细胞壁果胶质甲酯化润饰程度中的重要人物,探求了其与现已宣布的调控果胶质甲酯化润饰的转录因子之间的联系,并提出了相应的分子调控模型:PMEI13和PMEI15首要遭到ERF4的转录按捺调控,一起MYB52经过拮抗ERF4的DNA结合才能直接促进PMEI13和PMEI15的表达;相反,PMEI6首要遭到MYB52的转录激活调控,但一起又遭到ERF4直接的的转录负调控;PMEI14和SBT1.7则一起遭到二者相反效果的调控。erf4myb52双突变体的果胶质表现为野生型表型,进一步阐明ERF4和MYB52的拮抗效果是一种植物精密调控果胶质甲酯化润饰程度的分子机制。