作物的植株形态直接影响其产量，其中侧枝和果实等侧生器官是由腋生分生组织（axillary meristem, AM）的激活所产生，这对植物的株型形成至关重要。AM是一种位于叶片基部的干细胞群，具有高度的动态性和持续活性，对于其启动机制的研究尚处于初级阶段，主要聚焦于转录调控网络。
最近，中国科学院植物研究所的张翠研究团队在这一领域取得了重要进展。他们通过建立拟南芥腋生分生组织的小RNA文库，并结合相关突变体的腋芽起始特性，揭示了miR394在促进腋芽起始方面的作用，而它的目标基因LCR则表现出抑制腋芽起始的效果。进一步的实验，如使用报告基因GFP的荧光观察及RNA原位杂交技术，确认了miR394定位在腋生分生组织的起始区域。此外，分子遗传学分析显示，miR394与LCR共同作用于影响腋生分生组织起始的核心基因REV和STM上，实现了对腋生分生组织起始的精细调控。蛋白质相互作用实验也表明，LCR作为一种F-box蛋白，能与控制侧生分生组织起始的转录因子TPL相互作用，并参与到TPL的泛素化降解过程中。该研究揭示了miR394/LCR/TPL模块如何精确地调控腋生分生组织的时间和空间发育，填补了F-box蛋白LCR与转录调控网络之间联系的空白。这个由小RNA、蛋白酶系统以及转录因子组成的新型调控路径，为侧生器官的发展和植物形态的优化提供了新的设计切入点，展现了分子设计育种的巨大潜力。 图：miR394/LCR/TPL模块调控腋芽起始的作用模式该研究成果于2024年11月23日在线发表于国际知名学术期刊Nature Communications，题为miR394 and LCR cooperate with TPL to regulate AM initiation的研究论文。中国科学院植物研究所博士研究生刘丽娅为论文第一作者，张翠研究员为本文的通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划项目和中国科学院战略先导专项项目的资助。![]()
