Science:柑橘油胞发育和精油合成的分子调控(华中农业大学)

学术   2024-02-11 03:00   江苏  
二月
10

这是郝事之秋陪你的第2174天!

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Molecular regulation of oil gland development and biosynthesis of essential oils in Citrus spp.

第一作者

:Hongxing Wang

第一单位

:华中农业大学

通讯作者

:Fei Zhang


Abstract

背景回顾:Secretory structures in terrestrial plants serve as reservoirs for a variety of secondary metabolites. Among these, the secretory cavity of the Rutaceae family is notable for containing essential oils with a wide range of applications. 


提出问题However, the molecular basis underlying secretory cavity development is unknown. 


主要发现Here, we reveal a molecular framework for Citrus oil gland formation. 


结果-DRNL1-LMI1-MYC5Using genetic mapping and genome editing, we demonstrated that this process requires LATE MERISTEM IDENTITY1 (LMI1), a key regulator of leaf serration. A conserved GCC box element of the LMI1 promoter recruits DORNROSCHEN-like (DRNL) for transcriptional activation. This DRNL-LMI1 cascade triggers MYC5 activation, facilitating the development of oil glands and the biosynthesis of essential oils


结论Our findings spotlight cis-regulatory divergence within leaf shape genes, propelling novel functional tissue formation.


摘 要

陆生植物的分泌系统是植物各种次生代谢物的储存库。在这些植物的分泌系统中,芸香科的分泌囊以其富含应用广泛的精油而闻名。但是,分泌囊发育的分子基础还不清楚。本文中,作者揭示了柑橘油胞形成的分子框架。利用遗传作图和基因组编辑,作者发现一个裂叶关键调控基因LMI1参与了柑橘油胞的形成。LMI1启动上存在一个保守的GCC基序,可以招募DRNL蛋白以转录激活。DRNL-LMI1级联诱导了MYC5的激活,从而促进了油胞的发育以及精油的合成。本文的研究揭示了叶形调控基因的顺式调控分化推动了新的功能性组织的形成。





 张 飞 

个人简介:

2000-2004年,上海交通大学,学士;

2004-2010年,上海交通大学,博士;

2007-2009年,加州大学河滨分校,联合培养博士;

2011-2015年,俄克拉荷马州立大学,博后;

2016-2017年,耶鲁大学,博后;

2018-2021年,耶鲁大学,副研究科学家;

2021年-至今,华中农业大学,教授。


研究方向:通过柑橘树型调控机理的深入研究,围绕现代化生产模式,采用高效的柑橘基因编辑系统,培育适应于轻简化栽培模式的“理想树型”柑橘。具体分为三个研究内容:枝刺发育;侧枝发育;“柱型”树型发育。


doi: https://doi.org/10.1126/science.adl2953

Journal: Science
Published date: February 08, 2024

Cite:
Hongxing Wang, Jie Ren, Shiyun Zhou, Yaoyuan Duan, Chenqiao Zhu, Chuanwu Chen, Ziyan Liu, Qingyou Zheng, Shu Xiang, Zongzhou Xie, Xia Wang, Lijun Chai, Junli Ye, Qiang Xu, Wenwu Guo, Xiuxin Deng, Fei Zhang. Molecular regulation of oil gland development and biosynthesis of essential oils in Citrus spp. Science, 2024, 383(6683): 659-666. doi: 10.1126/science.adl2953


END



植物类SCI摘要
收集植物学杂志Plant Cell, Nat Plants, Mol Plant, Plant Physiol, New Phytol, Plant Biotechnol J等及CNS(含子刊)植物学方向的优秀论文摘要。
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