密植栽培是提高作物单位面积产量的有效途径。但在密植条件下,植株间相互遮荫诱发植物的避荫反应综合征(shade-avoidance syndrome,SAS),如下胚轴和叶柄的伸长、开花时间的提前、分枝的减少等,该适应性反应会对作物产量产生负面影响。因此,阐明植物避荫反应的调控机理,对于培育耐荫、耐密植作物新品种具有指导意义。
bHLH类转录因子PHYTOCHROME INTERACTING FACTORS(PIF)通过调节生长素等植物激素的合成及细胞扩展相关基因的表达,在SAS中发挥关键作用。长期以来,学界对PIF调控SAS的研究多集中在PIF蛋白水平的调控机制上,而对PIF介导SAS响应基因表达的转录调控机理研究尚浅。转录中介体(Mediator)是进化上高度保守的转录共激活复合物,通过连接通用转录机器和基因特异的转录因子,调控基因的转录。
中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员李传友研究组长期致力于Mediator在激素信号转导和植物可塑性生长过程中的转录调控机理的研究。研究中,科研人员发现番茄PIF4蛋白通过调控生长素合成和信号转导相关基因的表达,在遮荫诱导的下胚轴伸长中发挥重要作用。在此过程中,Mediator亚基MED25通过与PIF4直接互作,将RNA聚合酶II招募到PIF4靶标启动子区,激活下游基因表达。因此,MED25作为沟通PIF4和RNA聚合酶II通用转录机器之间相互交流的桥梁,调节遮荫诱导的下胚轴伸长。
该研究揭示番茄Mediator亚基MED25与PIF4互作调控避荫反应的转录调控机理,为人们深入认识植物的避荫反应机制,培育耐荫、耐密植作物新品种提供理论基础。相关研究成果在线发表在Plant Physiology上。李传友研究组博士研究生孙文静和韩鸿宇为论文的共同第一作者,副研究员翟庆哲为论文通讯作者,李传友为论文资深作者。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金委、中科院青年创新促进会等的资助。
MED25与PIF4互作,调控遮荫诱导的下胚轴伸长
近日,中国农业科学院蔬菜花卉研究所品质分子改良课题组克隆了番茄高温单性结实调控基因TSP4a和TSP4b,解析了生长素信号介导的番茄高温单性结实的调控机制,为培育高产稳产番茄品种提供了新的基因资源和策......
以色列耶路撒冷希伯来大学近日发布公报说,该校研究团队开发出一种新方法,能够通过监测植物的蒸腾速率等微妙变化,提前识别番茄枯萎病。这一方法为作物病害早期监测提供了更为灵敏和量化的手段,有望助力减少农业损......
在全球人口持续增长的大背景下,农业生产面临着巨大的挑战。据预测,2022年世界人口已达80亿,到2050年预计将增长至90-100亿。这使得农业生产压力剧增,未来30年内需要增产50%才能满足需求。然......
近日,中国农业大学园艺学院郭仰东/张娜课题组在《美国科学院院刊》(PNAS)在线发表研究论文“Lightsignalregulatesendoreduplicationandtomatofruitex......
番茄黄化曲叶病是制约番茄产业发展的重要病害之一,但其致病机制不明确。近日,广东省农业科学院植物保护研究所蔬菜病害防控研究团队研究揭示了广东番茄黄化曲叶病毒编码的C4蛋白调控病毒侵染的新机制。相关成果发......
番茄是世界上产值最高的蔬菜作物,因风味独特深受喜爱。然而今天的消费者常常抱怨“番茄越来越没有番茄味了”。“糖含量是风味的首要因素,但是糖含量与果实大小负相关,产量和品质是一对矛盾,现有番茄商业品种,尤......
番茄是世界上产值最高的蔬菜作物,因风味独特深受喜爱。然而今天的消费者常常抱怨“番茄越来越没有番茄味了”。“糖含量是风味的首要因素,但是糖含量与果实大小负相关,产量和品质是一对矛盾,现有番茄商业品种,尤......
奥地利科学院MagnusNordborg和YoavVoichek共同合作,近期取得重要工作进展。他们研究提出,植物中广泛存在的位置依赖性转录调控序列。相关研究成果2024年9月12日在线发表于《自然—......
福建农林大学教授吴双团队首次解析了番茄通过形成特殊表皮毛,改变花的结构,进而改变授粉方式的分子机制。该研究为未来改造植物授粉方式,增加结实率和提高植物的逆境适应力,以及未来转基因作物的安全控制提供了重......
近日,华南师范大学生命科学学院教授李胜和研究员任充华合作,以美洲大蠊为研究对象对其肢体再生的转录调控机制进行解析,找到了两条(BMP/JAK-STAT-zfh-2-B-H2和Notch-drm/bow......