2019年7月18日
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生命科学学院孙博课题组在植物花干细胞调控机制研究方面取得最新进展

我校生命科学学院孙博教授课题组在植物花干调控机制研究中取得重要进展,研究成果以“Integration of Transcriptional Repression and Polycomb-mediated Silencing of WUSCHEL in Floral Meristems”为题近日在植物学顶级期刊《The Plant Cell》上在线发表(DOI:10.1105/tpc.18.00450)。这项工作是孙博教授课题组和日本奈良先端科学技术大学院大学伊藤寿朗教授课题组合作完成的。生命科学学院孙博教授为该论文的第一兼通讯作者,日本奈良先端科学技术大学院大学的伊藤寿朗教授为该论文的共同通讯作者。南京大学为第一通讯单位。

花的发育依赖于花分生组织(Floral Meristem, FM)活性的维持与分化。在花分生组织中,WUSCHEL(WUS)作为维持分生组织干细胞身份的关键调控因子,在合适的时间点终止表达对于雌蕊的正常发育至关重要。孙博教授之前的研究表明,在花发育的特定阶段,C2H2型锌指蛋白KNUCKLES(KNU)起到了介导雌雄蕊决定基因AGAMOUS(AG)对WUS的抑制作用。然而,在花分生组织的终止过程中WUS的表达是如何被抑制与沉默的,该机制尚不清楚。

孙博教授课题组的该研究成果阐明了KNU对WUS的调控机制。 KNU被激活后,KNU与WUS启动子结合并导致WUS 基因的激活蛋白SPLAYED(SYD)被“驱逐”,从而使得WUS 基因的转录水平迅速降低。并且,KNU还与关键的PcG因子 FERTILIZATION INDEPENDENT ENDOSPERM(FIE)互作,并招募PcG复合体在WUS基因位点上生成H3K27me3抑制性修饰,来维持对WUS基因的抑制(如图)。这一多步骤的 WUS 基因的沉默机制导致了花干细胞的终止并保证了心皮的正常发育。

本工作受到国家自然科学基金(No. 31670308)和中央高校基本科研业务费等项目的资助。

原文链接:

http://www.plantcell.org/content/early/2019/05/08/tpc.18.00450

(生命科学学院 科学技术处)