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朱健康院士团队揭示miR165/166在植物非生物胁迫响应中的关键作用

2016-11-08 10:03 朱健康院士课题组 PLOS Genetics 阅读 0
核心摘要: 朱健康院士团队与普渡大学、密歇根理工大学合作,发现miR165/166在干旱、低温胁迫及ABA响应中发挥关键作用。该研究揭示了miR165/166通过靶定HD-ZIP III转录因子,调控ABA稳态和胁迫耐受性,为植物抗逆育种提供了新靶点。

著名学者、中科院上海生命科学研究院朱健康院士带领的课题组,与普渡大学和密歇根理工大学的研究人员合作的一项研究表明,miR165/166在干旱和低温胁迫以及ABA响应中发挥重要作用。相关研究结果发表在11月3日的国际学术期刊《PLOS Genetics》。

朱健康院士miRNA研究成果刊登国际期刊

miRNA在植物发育和胁迫反应中的功能已得到广泛研究,但miRNA在植物发育和非生物胁迫响应中如何发挥关键功能仍知之甚少。miR165/166是一个众所周知的miRNA,在植物发育中具有重要作用,但其在非生物胁迫反应中的作用尚不清楚。

miR165/166可靶定Class III homeodomain leucine zipper转录因子家族基因,包括PHBULOSA (PHB)、PHVOLUTA (PHV)、REVOLUTA (REV)、ATHB-8和ATHB-15,这些基因对于促进侧生器官的近轴身份决定是必需的。最近的研究表明,REV能直接调节生长素合成酶TAA1和YUCCA5(YUC5)的表达,影响自由生长素水平,并参与避荫反应。细胞分裂素(CK)生物合成基因ISOPENTENYL TRANSFERASE 7 (IPT7)被发现是PHB的直接靶标,PHB对IPT7的直接激活控制着根分生组织分化调控网络。

在这项研究中,研究人员提出证据表明,miR165/166对于ABA调控和非生物胁迫响应以及ABA稳态的维持发挥着极为重要的作用。研究结果表明,在种子萌发过程中和萌发后,通过减少miR165/166的表达水平,破坏miR165/166介导的靶标抑制,可导致干旱和低温耐受表型以及ABA高灵敏度。研究人员发现,ABI4可作用于miR165/166介导的通路的下游,并可能直接被miR165/166靶标调控。

该研究小组还发现,miR165/166介导的靶标负调控对于维持ABA体内平衡是必不可少的,部分是通过调节BG1的表达,将不活跃的ABA转化为活跃的ABA。这些研究将miR165/166介导的调控模块与ABA调控网络联系起来,并说明了miRNA在ABA响应和内稳态中的关键作用。

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