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罗克明教授团队在植物学权威期刊New Phytologist同时发表两篇研究论文
发布时间: 2020-07-03 15:52:41   作者:本站编辑   来源: 本站原创   浏览次数:

近日,西南大学生命科学学院罗克明教授课题组在国际著名植物学期刊New Phytologist在线发表了题为“The miR319a/TCP module and DELLA protein regulate synergistically trichome initiation and improve insect defenses in PopulustomentosamiR319a/TCP模组与DELLA协同性调控杨树表皮毛形成并促进抗虫性)的研究论文。

                                              

在林业生产中,强光/紫外线辐射、虫害等环境胁迫严重影响了杨树的生长发育。因此,解析杨树体内协调生长发育和抵御环境胁迫的分子机制,对林木的分子设计育种具有重要的意义。通过反向遗传筛选,课题组发现杨树中miR319a在叶片中可特异的响应虫害和紫外辐射胁迫的诱导而表达,是一个胁迫的响应因子。杨树中超量表达miR319a引起叶片表皮毛密度的显著增加,并提高了对美国白蛾的抗虫性,而抑制内源miR319a则导致表皮毛的减少和抗虫能力的降低。论文通过遗传和分子水平的研究证明,在杨树体内miR319a通过特异的靶向和抑制6TCP家族基因促进了杨树叶片表皮毛的形成。酵母双杂交、荧光双分子互补和免疫共沉淀等试验证实,在杨树中,miR319a靶基因编码的TCP19通过与赤霉素(GA)信号途径关键因子RGA的直接互作,一起抑制了MBW复合体的活性和表皮毛形成标志基因的表达,从而介导了miR319aGA信号在调控杨树的表皮毛形成中的协同作用。该论文揭示了杨树中miR319a在表皮毛形成和虫害防御中的重要功能,阐明了表观因子miR319与植物激素GA协同调控表皮毛形成的分子机制,为将来杨树抗病分子育种提供了新策略。

该研究由西南大学罗克明教授课题组独立完成,生命科学学院范迪副教授、硕士生冉玲玉(已毕业)和博士生胡建为论文的共同第一作者,罗克明教授为该论文唯一通讯作者。

同时,罗克明教授课题组与北京大学生命科学学院贺新强教授课题组合作,在New Phytologist背靠背发表了题为“MiR319a-targeted PtoTCP20 regulates secondary growth via interactions with PtoWOX4 and PtoWND6 in Populustomentosa的研究论文。

次生生长是树木的一个重要特征,它需要转录调控和microRNAsmiRNAs)等多种调控机制的协调。然而,microRNAs在二次生长调控中的作用有待深入研究。本文利用遗传和分子生物学方法研究了miR319a及其靶基因PtoTCP20在毛白杨茎次生生长中的作用。miR319a在毛白杨中的表达水平从初生到次生逐渐降低,PtoTCP20的表达水平逐渐升高。MiR319a在幼苗中的过表达导致次生生长延迟和木质部产量下降,而MiR319a敲除和PtoTCP20过表达促进了次生生长和木质部产量的增加。进一步分析表明,PtoTCP20PtoWOX4a相互作用,激活PtoWND6的转录。本论文的研究表明,PtoTCP20通过与ptowx4a结合来控制维管形成层的增殖,并通过激活PtoWND6转录促进次生木质部分化,从而调节毛白杨的次生生长。上述发现为树木次生生长的分子机制提供了全新的见解。

北京大学生命科学学院候婕博士为本论文第一作者,生命科学学院范迪副教授、已毕业硕士生冉玲玉和李建秋也参与了本研究,列为共同作者,罗克明教授和贺新强教授为该论文共通通讯作者。

上述研究工作主要依托资源植物保护与种质创新重庆市重点实验室完成,得到了国家重点研发计划项目、国家自然科学基金及双一流学科经费等资助。

另悉,自学校双一流学科建设以来,罗克明教授课题组以杨树、拟南芥为材料,围绕植物逆境适应性及木材发育等领域开展了系统性研究,已在New Phytologist5篇)、Plant Physiology2篇)、Plant Journal2篇)等国际植物学主流刊物上发表了10余篇研究论文,其中1篇被F1000评为“special significance”论文。

论文链接:http://dx.doi.org/10.1111/nph.16585

https://doi.org/10.1111/nph.16782

 

 

                                                                                                                                                                                                                          (生命科学学院供稿)

 

 

 

 

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