近日,園藝科學(xué)與工程學(xué)院觀賞園藝專業(yè)孫翠慧課題組在《Journal of Integrative Plant Biology》在線發(fā)表了題為“The BTB/TAZ domain-containing protein CmBT1-mediated CmANR1 ubiquitination negatively regulates root development in chrysanthemum”的研究論文。該研究揭示BTB/TAZ支架蛋白CmBT1能夠與MADS-box轉(zhuǎn)錄因子CmANR1相互作用,通過(guò)26S蛋白酶體途徑泛素化降解CmANR1蛋白,從而抑制CmANR1調(diào)控菊花根系的發(fā)育。
根系是植物適應(yīng)多變環(huán)境條件的重要基礎(chǔ),根系發(fā)育可受到多種遺傳因子調(diào)控。轉(zhuǎn)錄因子作為調(diào)控根系發(fā)育重要的調(diào)控因子,已在許多植物中得到廣泛鑒定。翻譯后修飾作為植物體內(nèi)調(diào)控的關(guān)鍵機(jī)制之一,常通過(guò)影響蛋白穩(wěn)定性、親和性和活性,從而影響其功能。本課題組前期研究發(fā)現(xiàn),轉(zhuǎn)錄因子CmANR1可以轉(zhuǎn)錄激活生長(zhǎng)素運(yùn)輸基因CmPIN2的表達(dá),提高根系中生長(zhǎng)素含量進(jìn)而促進(jìn)菊花不定根與側(cè)根的發(fā)育。為深入解析CmANR1調(diào)控菊花根系發(fā)育的分子機(jī)制,本研究以CmANR1為誘餌,利用酵母雙雜交文庫(kù),篩選到一個(gè)含有BTB/TAZ結(jié)構(gòu)域支架蛋白作為候選蛋白,并將其命名為CmBT1。隨后,本課題組利用多種分子生化試驗(yàn)確定了CmBT1與CmANR1之間的相互作用;體外/體內(nèi)蛋白降解試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)CmBT1能夠通過(guò)26S蛋白酶體途徑影響CmANR1蛋白穩(wěn)定性;遺傳驗(yàn)證試驗(yàn)表明CmBT1負(fù)調(diào)控CmANR1介導(dǎo)的菊花根系發(fā)育。該研究揭示了CmBT1-CmANR1復(fù)合體調(diào)控菊花根系發(fā)育的分子調(diào)控機(jī)制,對(duì)加深人們對(duì)菊花根系發(fā)育和創(chuàng)制菊花新種質(zhì)具有重要意義。
圖1. CmBT1與CmANR1互作負(fù)調(diào)控菊花根系發(fā)育的機(jī)制
園藝學(xué)院碩士畢業(yè)生杜連達(dá)為該論文的第一作者,青年教師孫翠慧為通訊作者,在讀碩士生管章吉、劉燕洪和祝慧冬參與了本項(xiàng)研究。此外,園藝學(xué)院胡大剛教授和孫權(quán)博士后對(duì)本研究提出了寶貴意見(jiàn)。本研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金和山東省自然科學(xué)基金的資助。
論文鏈接:https://doi.org/10.1111/jipb.13619
編 輯:萬(wàn) 千
審 核:賈 波