近日,山東農業大學張數鑫教授團隊在Plant Physiology在線發表了題為“CELL DIVISION CYCLE 5 regulates floral transition by transcription and splicing regulation of FLC, SEF and MAFs in Arabidopsis”的研究論文,該研究揭示了轉錄因子CDC5通過調控關鍵開花基因FLC、SEF和MAFs的轉錄和轉錄后加工來調控擬南芥成花轉變的分子機制。
開花是植物從營養生長向生殖生長過渡的關鍵指標,植物在恰當的時間開花是確保繁殖成功的基礎。植物的開花由復雜的調控網絡精準調控,因此,解析植物開花過程中的分子調控機制對于深入理解開花調控過程具有重要意義。該研究發現CDC5突變體在長日照及短日照條件下均比野生型早花,關鍵開花抑制因子FLC及其同源基因MAFs的表達在突變體中顯著降低。進一步分析發現,CDC5結合FLC染色質并且影響了RNA聚合酶II (Pol II)在FLC染色質上的富集。隨后,通過IP-MS及蛋白互作驗證發現CDC5與PAF1復合體的核心成員SKIP、ELF7和ELF8在體內互作,參與調控核心基因的剪接和組蛋白修飾過程。RNA-seq的結果及分子生物學證據顯示CDC5介導了包括FLC、SEF和MAFs在內的許多關鍵開花相關基因的剪接。在染色質水平上,CDC5調控FLC染色質H3K4me3和H3K18ac的積累水平進而對FLC的表達進行調控。綜上所述,該研究工作闡明了CDC5調控擬南芥開花的分子機制(圖1),為植物開花調控的研究提供新的見解。
圖1 CDC5調控擬南芥開花的分子機制
山東農業大學生命科學學院在讀博士生辛昕為論文第一作者,張數鑫教授為論文通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金、山東省泰山學者項目等項目的資助。
編 輯:萬 千
審 核:賈 波