《BES1/BZR1转录因子调控植物生长发育分子机制的研究进展》

  • 来源专题:生物安全网络监测与评估
  • 编译者: yanyf@mail.las.ac.cn
  • 发布时间:2019-03-06
  • 油菜素甾体(Brassinosteroid, BR)是一类植物特异性甾体激素,在植物生长发育过程和应激反应中起着重要作用。BES1/BZR1转录因子家族是BR信号通路的关键调控因子。在接受BR信号后,BES1/BZR1s被激活并与下游基因启动子中富集的E-box (CANNTG)或BRRE元件(CGTGT/CG)结合,调控这些基因的表达。除转导BR信号外,BES1/BZR1s还参与脱落酸、赤霉素、光信号通路调控植物生长发育。近年来,BES1/BZR1被证明可以调节植物的抗逆性。本文主要综述了BES1/BZR1s调控植物生长发育的机制。这将为今后BES1/BZR1s的研究提供新的思路。

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  • 《李云海研究组等发现糖信号调控植物生长发育的新机制》

    • 来源专题:长江流域资源与环境知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:changjiang
    • 发布时间:2018-04-27
    • 在植物、动物和细菌中,糖类不仅能作为体内能源和碳骨架的提供者,还作为非常重要的信号分子调控植物的生长发育过程。虽然近年来在动物和酵母中糖揭示了几个糖信号途径,但植物不同于动物和细菌,植物是通过光合作用产生糖类的自营生物,植物体可能通过其它的分子机制来感受糖信号的变化从而调控植物的生长发育。 中国科学院遗传与发育生物学研究所李云海研究组与安徽农业大学程备久教授,中国科学院植物所郑雷英副研究员和中国科学院遗传与发育生物学研究所汪迎春研究员合作,揭示了油菜素内酯受体 BRI1 和 BAK1 介导的糖信号转导的新机制。研究结果表明 BRI1 和 BAK1 的功能缺失突变体表现出对糖反应不敏感的表型, BRI1 和 BAK1 之间的蛋白互作和磷酸化水平受到糖浓度调控,而且 BRI1 和 BAK1 蛋白在细胞膜上的定位也受糖浓度所调控。进一步研究发现, BRI1 和 BAK1 与 G 蛋白作用在同一遗传途径中参与糖信号的调控。相关的生化分析表明 BRI1 和 BAK1 不仅能够与 G 蛋白亚基在体内和体外互作,而且还在体内和体外磷酸化 G 蛋白亚基。 BRI1 和 BAK1 对 G 蛋白的磷酸化影响了 GPA1 和 AGB1/AGGs 的解离,从而调控了植物生长发育。 这一研究结果于 2018 年 4 月 18 日在线发表于 Nature Communications 杂志( DOI : 10.1038/s41467-018-03884-8 )。李云海研究组的已毕业博士研究生彭元成,陈亮亮和李胜军为该论文的共同第一作者。该研究得到了国家自然科学基金和中国科学院先导专项 B 的资助。 (来源:中国科学院遗传与发育生物学研究所) BRI1 and BAK1 interact with G proteins and regulate sugar-responsive growth and development in Arabidopsis Abstract Sugars function as signal molecules to regulate growth, development, and gene expression in plants, yeasts, and animals. A coordination of sugar availability with phytohormone signals is crucial for plant growth and development. The molecular link between sugar availability and hormone-dependent plant growth are largely unknown. Here we report that BRI1 and BAK1 are involved in sugar-responsive growth and development. Glucose influences the physical interactions and phosphorylations of BRI1 and BAK1 in a concentration-dependent manner. BRI1 and BAK1 physically interact with G proteins that are essential for mediating sugar signaling. Biochemical data show that BRI1 can phosphorylate G protein β subunit and γ subunits, and BAK1 can phosphorylate G protein γ subunits. Genetic analyses suggest that BRI1 and BAK1 function in a common pathway with G-protein subunits to regulate sugar responses. Thus, our findings reveal an important genetic and molecular mechanism by which BR receptors associate with G proteins to regulate sugar-responsive growth and development. 原文链接: https://www.nature.com/articles/s41467-018-03884-8
  • 《武汉植物园在莲开花调控的分子机制研究中获进展》

    • 来源专题:生物育种
    • 编译者:季雪婧
    • 发布时间:2024-01-24
    •     莲(荷花)是我国传统名花之一,颇具观赏价值。开花这一生物学行为是营养生长转向生殖生长的重要标志,开花时间也是决定莲观赏价值的重要因素。前期不同发育时期莲花芽的比较转录组数据表明,FT基因是关键的差异表达基因,暗示其在莲开花调控中的重要作用。然而,NnFT基因的功能及其调控开花的分子机制尚不清楚。     中国科学院武汉植物园莲种质资源与遗传育种研究团队,通过全基因组鉴定分析发现莲中共存在8个NnFT同源基因。其中,NnFT2和NnFT3是两个主要的优势表达同源基因,在花相关器官和叶片中表达水平较高,且它们的启动子活性在叶片的维管组织中表现出较强的GUS信号。进一步,研究结合酵母双杂交(Y2H)和双分子荧光互补实验(BIFC),证明NnFT2、NnFT3蛋白能够与诱导开花复合体成员NnFD互作。在拟南芥突变体ft-10中异源表达NnFT2和NnFT3基因,拟南芥突变体的开花时间显著提前,证明NnFT2和NnFT3基因调控植物开花的生物学功能。上述研究揭示了莲NnFTs基因调控开花的分子机制,为莲花期的遗传改良提供了理论依据和基因资源。相关研究成果以FLOWERING LOCUS T?genes control floral induction in lotus为题,发表在《植物生理学与生物化学》(Plant Physiology and Biochemistry)上。研究工作得到中国科学院和国家自然科学基金委员会的支持。