JIPB | 山东大学生命科学学院丁兆军/田会玉课题组揭示MYB2/MYB108转录因子介导生长素信号调控侧根发育的新机制
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科学
2024-07-01 13:37
北京
侧根的形成是陆地植物根系结构的重要组成部分，在植物固着、养分吸收以及提供支撑和结构稳定性方面发挥着重要作用。植物激素生长素是侧根形成的关键调节因子，且AUXIN RESPONSE FACTOR 7 (ARF7) 介导的生长素信号通过调控下游LATERAL ORGAN BOUNDARIES DOMAIN (LBD) 转录因子基因，包括LBD16、LBD18和LBD29，在侧根发育中起关键作用。LBD蛋白被认为以同源二聚体或异源二聚体的形式调控下游基因的转录。然而，LBD29是否与其他蛋白形成二聚体来调控侧根的发育尚不清楚。近日，JIPB在线发表了山东大学生命科学学院丁兆军/田会玉教授课题组题为“MYB2 and MYB108 regulate lateral root development by interacting with LBD29 in Arabidopsis thaliana”的研究论文 (https://doi.org/10.1111/jipb.13720)，揭示了拟南芥MYB转录因子MYB2和MYB108通过与LBD29互作介导生长素信号促进侧根发育的分子机制。在这项研究中，研究人员发现MYB转录因子MYB2和MYB108与LBD29互作。与SRDX结构域融合的MYB2突变体植株严重影响侧根形成和LBD29促进侧根发育的能力。相比之下，MYB2或MYB108的过表达植株产生更多侧根，但在lbd29突变背景下则不能产生更多侧根。此外，重力同步化处理后，LBD29促进侧根发育的能力在SRDX结构域融合的MYB2突变体植株中延缓，且LBD29功能的丧失也延缓了MYB2或MYB108的过表达植株中侧根的发育 (图1)。该研究表明，MYB2、MYB108和LBD29以相互依赖的方式调控侧根的发生。![]()
图1. MYB2、MYB108和LBD29协同调控侧根的发育进一步研究表明MYB2-LBD29和MYB108-LBD29复合物促进了GDSL脂肪酶/酯酶家族成员CUTICLE DESTRUCTING FACTOR 1 (CDEF1) 的表达，从而调控生长素诱导的侧根发育。生长素诱导MYB2和MYB108的表达均以ARF7依赖的方式，且与SRDX结构域融合的MYB2突变体植株严重影响生长素促进的侧根形成 (图2)。本研究阐明MYB2-LBD29和MYB108-LBD29调控模块作为ARF7下游的关键调控节点以复杂的方式调控生长素介导的侧根发育，丰富了对侧根发育基因调控网络的理解。![]()
图2. MYB2-LBD29和MYB108-LBD29复合物介导生长素信号诱导侧根原基产生山东大学生命科学学院青年教师张凤博士为该论文的第一作者，博士后王俊霞和已毕业博士生丁亭亭 (现为山东大学高等医学研究院实验师) 为论文共同第一作者，田会玉教授为该论文的通讯作者。山东大学生命科学学院丁兆军教授为本研究提供了重要指导和帮助，硕士研究生林雪枫和胡海莹也参与了该论文工作。该研究得到了国家自然科学基金项目 (32070319和32370330) 和山东省自然科学基金项目 (ZR2021QC067) 的资助。Zhang, F., Wang, J., Ding, T., Lin, X., Hu, H., Ding, Z., and Tian, H. (2024). MYB2 and MYB108 regulate lateral root development by interacting with LBD29 in Arabidopsis thaliana. J. Integr. Plant Biol. https://doi.org/10.1111/jipb.13720JIPB面向全球，刊发整合植物生物学研究的重要创新成果，包括宏观和微观领域有创新性的重要研究论文、综述、突破性报道、新资源、新技术和评论性文章等。2023年2年SCI_IF: 9.3，位于植物学TOP 3.2%，SCI的Q1区。2023年Scopus数据库中CiteScore: 18.0，位于TOP 2%。JIPB位于中国科学院期刊分区生物学大类1区和植物学小类1区，中国科协《植物科学领域高质量期刊分级目录》T1级，并入选中国科技期刊卓越行动计划。
