2024年10月30日,福建农林大学唐文鑫教授与Shingo Nagawa教授团队合作在Journal of Experimental Botany发表了题为WOX1 controls leaf serration development via temporally restricting BZR1 and CUC3 expression in Arabidopsis的研究论文。文章研究揭示了干细胞因子WOX1以时间调节的方式将CUC3和BZR1的表达限制在中等水平,在平衡叶齿生长范围/数量方面起着至关重要的作用。
叶子进化出形状多样性,从边缘光滑的单叶到带齿/锯齿、裂片和带小叶的解剖叶的复杂形状。在单叶产生锯齿边缘的模式植物拟南芥中,边界调控因子CUP SHAPED COTYLEDON 2(CUC2)和CUC3在促进叶片锯齿的起始和维持方面起着重要作用。干细胞相关的WUSCHEL-related HOMEBOX1(WOX1)和PRESSED FLOWER/WOX3也对叶缘形态发生至关重要,但WOX1和PRS的作用以及CUCs和WOX在锯齿发育中的关系尚不清楚。
在这项研究中发现,WOX1(而不是PRS)通过以时间调节的方式将CUC3表达限制在中等水平来防止锯齿数量过多和锯齿尺寸过大。此外还发现,一种已知的植物发育调节因子(包括边界区域)BRASSINAZOLE RESISTANT 1 (BZR1),通过在锯齿发育的起始/早期抑制CUC3的表达,参与了WOX1对锯齿发育的负调控。WOX1从前2个锯齿发育的晚期,开始平行地限制BZR1和CUC3的表达,同时从随后发育的锯齿的起始/早期开始以BZR1依赖的方式限制CUC3的活性。
A conceptual diagram summarizing WOX1 negative regulation on tooth development via temporally limiting BZR1 and CUC3 expression.
综上,本研究揭示了WOX1微调叶缘几何形状的新机制。
文章链接:https://doi.org/10.1093/jxb/erae443
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