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我校水稻团队在根系发育研究中取得新进展

核心提示: 2015年8月25日,我校作物遗传改良国家重点实验室周道绣教授课题组在植物学领域顶级杂志《植物细胞》(Plant Cell,近5年SCI影响因子10.529)杂志在线发研究论文。该研究成果揭示了水稻冠根(不定根)发育过程中两种转录因子的精细时空调控模式。论文通讯作者为赵毓副教授,赵毓副教授和在读博士研究生程赛凤为该论文的共同第一作者。

 

水稻团队在水稻根系发育研究中取得新进展_副本

 

(图文|生科院通讯员申科)2015年8月25日,我校作物遗传改良国家重点实验室周道绣教授课题组在植物学领域顶级杂志《植物细胞》(Plant Cell,近5年SCI影响因子10.529)杂志在线发表题为“The Interaction between Rice ERF3 and WOX11 Promotes Crown Root Development by Regulating Gene Expression Involved in Cytokinin Signaling”的研究论文。该研究成果揭示了水稻冠根(不定根)发育过程中两种转录因子的精细时空调控模式。论文通讯作者为赵毓副教授,赵毓副教授和在读博士研究生程赛凤为该论文的共同第一作者。

水稻根系主要由大量的冠根及其侧根组成,其中冠根是水稻起固着、吸收养分和水分的主要器官,是决定水稻生长、产量的重要器官之一。赵毓副教授于2009年鉴定了一个调控水稻冠根发育的重要因子WOX11,该基因通过介导植物生长素和细胞分裂素的信号传导来调控水稻冠根的生长发育,研究成果于当年发表在《植物细胞》上(http://www.plantcell.org/content/21/3/736.long)。此次的研究发现是对其2009年研究工作的延续。

为了进一步解析WOX11在调控水稻冠根发育中的作用机理,该课题组分离并鉴定了一个与WOX11相互作用的AP2/ERF类转录因子ERF3。通过遗传学、分子生物学和生物化学及细胞生物学等方法研究表明ERF3与WOX11在水稻冠根起始发育和伸长生长中存在着并不完全相同的表达模式,暗示着两者在这两个不同的发育时期中功能不一。进一步研究表明ERF3和WOX11调控着一个共同的细胞分裂素应答因子基因RR2。在水稻冠根起始发育时期,ERF3通过促进RR2的表达控制冠根的起始,而在冠根伸长生长过程中,ERF3则与WOX11相互作用,促进WOX11对RR2的抑制来促进冠根的伸长生长。这一现象的发现,揭示了从水稻冠根从起始到伸长过程中存在着一套对细胞分裂素信号途径的精细调控模式,加深了人们对水稻冠根发育的认识,为对水稻的根系的遗传改良提供了又一重要理论依据。

本研究受到国家自然科学基金、教育部新世纪人才计划和中央高校基本科研业务费专项基金等项目的资助。

全文链接

http://www.plantcell.org/content/early/2015/08/25/tpc.15.00227.abstract

审核人:兰涵旗

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