拟南芥形成侧生分生组织的细胞谱系研究中获进展

　　植物分枝是决定植物株型和作物产量的重要因素。叶片基部叶腋处能够形成侧生分生组织，并产生侧芽。侧芽可以进而发育成为侧枝。

　　中国科学院遗传与发育生物学研究所焦雨铃研究组的前期研究揭示了侧生分生组织形成的激素调控（Wang et al., 2014； Han et al., 2014），并初步解析了侧生分生组织形成的基因调控网络（Tian et al., 2014）。在此基础上，焦雨铃研究组利用离体培养叶原基系统和活体成像技术发现在叶腋侧生分生组织的前体细胞持续表达STM基因（图中绿色高亮区域）。侧生分生组织的形成也依赖于STM的表达。进一步研究发现，随着叶原基的成熟，STM存在表达丰度由强变弱再变强的变化。早期的低丰度STM表达依赖于叶腋低生长素环境来维持这种低表达。随后，体内外实验证实HD-Zip III转录因子家族的REVOLUTA（REV）能直接结合STM，上调STM的表达，从而促进侧生分生组织起始。研究还发现REV对STM的调控存在组织特异性，STM位点在不同组织中的组蛋白甲基化修饰差异影响REV对STM的表达调控。综合以上结果，焦雨铃研究组提出了侧芽起始的“两步调控”模型（见下图）。

　　该研究结果于7月11日发表在《公共科学图书馆-遗传学》（PLoS Genetics）杂志(DOI: 10.1371/journal.pgen.1006168)上。焦雨铃研究组的博士研究生石碧海和助理研究员张翠为该论文的共同第一作者。该研究得到了科技部“973”项目、国家自然科学基金和植物基因组学国家重点实验室的资助。

　　侧芽起始的“两步调控”模式图