植物所毛传澡教授在Plant Journal发表论文揭示了水稻不定根发生又一重要调控因子

来源:浙江大学生命科学学院中文网 时间:2019-07-02 阅读量:851

   2019年7月1日,浙江大学生命科学学院植物生物学研究所毛传澡课题组在Plant Journal(5年影响因子IF5=6.47)发表了题为“CRD1, an Xpo1 domain protein, regulates miRNA accumulation and crown root development in rice”的研究论文。该研究发现水稻CRD1参与维持胞内miRNA的正常表达水平,通过miR156影响不定根的正常发育。

  不定根是须根系植物根系的主要组成部分,其生长发育过程受到环境及遗传因素的综合调控。虽然国内外对不定根发育分子机制已经有一些相关报道,但禾本科植物不定根发生的分子机制尚不清楚,新的分子调控通路的亟待研究探索。毛传澡课题组通过筛选水稻突变体库,获得了一个不定根发育异常的突变体crd1(crown root defect1)。CRD1通过调控不定根原基的发生影响不定根的发育,crd1突变体较野生型不定根数显著减少。通过Mut-Map技术克隆了目标基因,该基因编码人Exportin-5在水稻中的同源蛋白。通过CRD1多克隆抗体进行原位免疫及WB实验,首次明确CRD1为细胞内核质共定位蛋白,且这种定位模式对其正常行使功能起着至关重要的作用。对野生型和突变体的根茎结合部进行总的Small RNA测序分析,发现所检测到的miRNA中,约65%的miRNA在突变体中被显著下调。这些在突变体中降低的miRNA在细胞核和细胞质中的积累水平比野生型均显著降低。通过靶标模拟技术逐个抑制野生型中这些miRNA的表达,发现仅当抑制miR156 (MIM156)的正常功能时才能成功模拟出类似crd1突变体的不定根缺失表型。研究结果揭示了CRD1具有维持miRNA稳定性的重要作用,解析了新的不定根发育调控基因CRD1,并证明其对籼、粳稻的不定根发育都具有不可或缺的作用。结合该实验室之前的研究(Plant Cell, 2019),课题组阐明了调控不定根发生的重要调控通路CRD1-miR156-SPL3/12-OsMADS。
 
   毛传澡教授课题组博士研究生朱建树为该论文的第一作者,毛传澡教授为通讯作者。相关工作得到了“国家重点研发计划”等项目的资助。
   原文链接:https://doi.org/10.1111/tpj.14445