JXB| 福建农林大学唐文鑫教授及其合作者研究揭示叶片边缘几何形状发育的新机制

学术   2024-11-02 22:01   英国  
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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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