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植物种子萌发调控信号研究获进展

2016-10-17 12:27 刘旭 中国科学院华南植物园 阅读 0
核心摘要: 中科院华南植物园研究发现NF-YC家族基因通过调控GA和ABA信号通路,与DELLA蛋白RGL2协同作用,促进ABI5基因转录,从而调控种子萌发。该成果揭示了激素拮抗的分子机制,为作物改良提供新靶点。

中国科学院华南植物园植物激素调控组助理研究员刘旭博士在侯兴亮研究员的指导下,发现NUCLEAR FACTOR Y-C(NF-YC)家族基因在调控植物种子萌发中发挥重要作用。相关研究近日在线发表于《自然—通讯》。

种子萌发是植物发育的一个重要阶段,决定着植物何时何地开启生长阶段。众多研究表明,种子萌发主要通过植物内源激素赤霉素(GA)和脱落酸(ABA)的相互制衡方式调节,然而这两种激素之间发生拮抗的具体分子机制迄今尚未阐释清楚。

研究人员发现,拟南芥NF-YC负调控GA介导种子萌发过程。在GA合成抑制剂(PAC)处理下,NF-YC同源基因多突变体的种子萌发率相比野生型显著提高,表现为PAC不敏感,而过表达NF-YC株系的种子对PAC超敏感。他们利用分子生物学手段找到了NF-YC的互作因子,即GA介导种子萌发关键抑制子DELLA蛋白RGL2。

研究证实NF-YC和RGL2在转录调控上具有相互依赖关系,二者共同结合到ABA信号关键因子ABI5基因启动子的CCAAT元件上促进其转录,以此来协同GA和ABA信号介导种子萌发的调控。这一发现揭示了GA和ABA拮抗调控种子萌发的分子机制,为作物遗传改良提供了新靶点。

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