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王一
木材形成要经历形成层细胞分裂与分化、细胞膨胀,次生壁沉积,细胞程序化死亡等过程。形成层活性的维持已被报道受到多种转录因子和激素的调控。WOX4转录因子作为形成层活性调控的核心,响应激素、小肽等信号,维持形成层活性。生长素极性转运蛋白PIN1促进生长素在形成层的高量累计,促进形成层活性。激素外施实验表明,赤霉素和生长素能够协同调控形成层活性,促进木材形成,但其作用机制尚不清楚。
4月18日,西南大学罗克明教授团队在ThePlantCell在线发表了题为“AUXINRESPONSEFACTOR7integratesgibberellinandauxinsignalingviainteractionsbetweenDELLAandAUX/IAAproteinstoregulatecambialactivityinpoplar”的研究论文,解析了赤霉素和生长素协同调控杨树形成层活性的分子机制,为阐明树木形成层干细胞活性的调控机理提供了新观点。
为探究赤霉素和生长素对形成层活性调控的分子机制,本研究利用在木材形成过程中内源性下调赤霉素含量(LMX5pro:GA2ox)、形成层特异性上调赤霉素水平(WOX4pro:GA3ox)、形成层特异性阻断生长素信号(WOX4pro:IAA9M)和形成层特异性阻断赤霉素信号(WOX4pro:ΔRGL1)转基因株系,进行外源赤霉素和生长素处理,确定赤霉素和生长素协同调控形成层活性发生在信号转导水平。
组织表达分析及蛋白互作验证表明,ARF7.2可能作为赤霉素和生长素的协同调控因子影响形成层活性。对ARF7.2与DELLA的互作位点分析表明,DELLA与ARF7.2的互作位点在ARF7.2的MR结构域,区别于ARF7.2与AUX/IAA互作的PB1结构域,暗示DELLA-ARF7-AUX/IAA9会形成三元复合体。通过酵母三杂(Y3H),Luciferase