俞瑜副教授发现组蛋白甲基化修饰精确调控植物开花时间的新机制
发布时间:2020-05-12  阅读次数:510

       开花是植物从营养生长转向生殖生长的关键步骤,受到一系列内部和外部因子的调控,其中光周期途径是自然条件下控制植物开花的主要途径。拟南芥中,光周期途径的核心基因是CONSTANS (CO) 和FLOWER LOCUS T (FT),在长日照条件下转录因子CO 激活成花素基因FT的表达,促进植物开花。组蛋白修饰在拟南芥开花调控中发挥重要作用,作为最复杂的组蛋白修饰之一,组蛋白甲基化修饰由不同的甲基转移酶建立并由特定的阅读蛋白来识别并传递相关的表观信息。

       继2014年董爱武课题组分离鉴定拟南芥H3K4/K36me2/3修饰识别蛋白MRG1/2,并发现MRG与CO形成蛋白复合体,共同促进FT的表达后,该课题组俞瑜副教授于4月21日在《New Phytologist》杂志发表MRG1/2调控光周期开花机制的后续研究,题为《MRG1/2 histone methylation readers and HD2C histone deacetylase associate in repression of the florigen gene FT to set a proper flowering time in response to day-length changes》。

       该研究发现,MRG1/2不仅能够结合CO,还能够与组蛋白去甲基化酶HD2C进行相互作用。遗传和生化分析发现在长日照条件下,HD2C通过MRG1/2被招募到FT基因上,催化FT启动子区域H3K9ac、H3K23ac和H3K27ac的去乙酰化来抑制FT的过量表达以抑制拟南芥的提早开花。除此之外,HD2C还参与到了FT基因24小时的节律调控。在傍晚时候,HD2C可以与转录因子CO竞争结合MRG1/2,促进CO的解离,进而抑制FT在夜晚的表达。上述研究揭示了在光周期途径中,组蛋白甲基化修饰阅读蛋白与组蛋白去乙酰化酶协同作用精确调控拟南芥开花时间的分子机制。

MRG和HD2C光周期调控成花素基因FT表达的工作模型

 

博士研究生郭智豪与博士后李泽鹏为论文的第一作者,俞瑜副教授为通讯作者。相关研究得到了国家自然科学基金项目的资助。

全文链接:https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.16616

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