植物花分生组织终止发育机制的研究进展

• 作者: 刘西岗 张科 郭琳 郭鑫鑫
• 来源期刊: 中国生态农业学报(中英文)
• 关键词: 花分生组织 终止发育 WUS 环境信号 激素信号 表观遗传
• 年，卷（期）: 2018,（10）
• 所属期刊栏目: 植物遗传与育种
• 页码范围: 1573-1584
• 页数: 12页
• 分类号: Q756
• 语种: 中文
• DOI: 10.13930/j.cnki.cjea.180653

摘要

植物花的发育依赖于花分生组织(floral meristem,FM)活性的维持与分化.当FM完成各轮花器官原基的起始后,其活性会程序性地终止(termination),这个过程就是FM的终止发育过程(FM determinacy).FM的终止发育是一个复杂精细且多步骤的调控过程.WUSCHEL(WUS)是一个具有同源异型结构域(homeodomain)的转录因子,其对FM的活性维持及终止发育发挥着重要作用.越来越多的研究表明许多转录因子以及环境信号、激素信号和表观遗传相关因子通过对WUS及其调节基因的调控来影响FM终止发育过程.本研究组首次在组织水平阐明了生长素和细胞分裂素调控FM活性的分子机制:AUXIN RESPONSE FACTOR3(ARF3)能够整合AG、APETALA2(AP2)和生长素(auxin)的信号通过抑制细胞分裂素(cytokinin)信号系统调控FM终止发育;还首次证实光信号对FM活性调控的分子机制:FAR-RED ELONGATED HYPOCOTYL3(FHY3)通过PHYTOCHROME A(PHYA)信号途径介导光信号对WUS表达的调控;在基因水平上首次揭示了染色质构象变化对FM终止发育的调控作用:AGAMOUS(AG)可以直接结合到WUS的调控区并招募PcG蛋白对WUS5'-TSS和WUS3'-CRE的结合,以介导WUS染色质环状结构(chromatin loop)的形成,进而抑制WUS的转录,而DNA TOPOISOMERASE 1 TOP1α(TOP1 α)对染色质的高级结构的重塑作用也是该染色质环形成的基础.随着3D基因组(three dimensional genomics)时代的到来为我们进一步理解FM终止发育机制提供了新的窗口,而FM终止发育机制在农业生产上的运用也体现了其巨大的应用价值.本文首先简述了拟南芥(Arabidopsis thaliana)花发育研究的发展史,介绍了花发育相关领域所关心的3个科学问题,并着重阐述了FM终止发育调控的研究进展与前景.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张科	中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心	46	329	11.0	17.0
2	郭琳	中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心	17	40	4.0	5.0
3	郭鑫鑫	中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心	1	3	1.0	1.0
7	刘西岗	中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心	1	3	1.0	1.0