| 植物花分生组织终止发育机制的研究进展 |
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| 引用本文： | 张科,郭鑫鑫,刘西岗,郭琳.植物花分生组织终止发育机制的研究进展[J].中国生态农业学报,2018,26(10):1573-1584. |
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| 作者姓名： | 张科 郭鑫鑫 刘西岗 郭琳 |
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| 作者单位： | 中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心;中国科学院大学 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目（31701423）、河北省重点方向培育项目（ZZKT201601）和中国科学院遗传与发育生物学研究所植物细胞与染色体工程国家重点实验室项目（PCCE-KF-2018-04）资助 |
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| 摘 要： | 植物花的发育依赖于花分生组织(floral meristem,FM)活性的维持与分化。当FM完成各轮花器官原基的起始后,其活性会程序性地终止(termination),这个过程就是FM的终止发育过程(FM determinacy)。FM的终止发育是一个复杂精细且多步骤的调控过程。WUSCHEL(WUS)是一个具有同源异型结构域(homeodomain)的转录因子,其对FM的活性维持及终止发育发挥着重要作用。越来越多的研究表明许多转录因子以及环境信号、激素信号和表观遗传相关因子通过对WUS及其调节基因的调控来影响FM终止发育过程。本研究组首次在组织水平阐明了生长素和细胞分裂素调控FM活性的分子机制:AUXIN RESPONSE FACTOR3(ARF3)能够整合AG、APETALA2(AP2)和生长素(auxin)的信号通过抑制细胞分裂素(cytokinin)信号系统调控FM终止发育;还首次证实光信号对FM活性调控的分子机制:FAR-RED ELONGATED HYPOCOTYL3(FHY3)通过PHYTOCHROME A(PHY A)信号途径介导光信号对WUS表达的调控;在基因水平上首次揭示了染色质构象变化对FM终止发育的调控作用:AGAMOUS(AG)可以直接结合到WUS的调控区并招募Pc G蛋白对WUS5′-TSS和WUS3′-CRE的结合,以介导WUS染色质环状结构(chromatin loop)的形成,进而抑制WUS的转录,而DNA TOPOISOMERASE 1 TOP1α(TOP1α)对染色质的高级结构的重塑作用也是该染色质环形成的基础。随着3D基因组(three dimensional genomics)时代的到来为我们进一步理解FM终止发育机制提供了新的窗口,而FM终止发育机制在农业生产上的运用也体现了其巨大的应用价值。本文首先简述了拟南芥(Arabidopsis thaliana)花发育研究的发展史,介绍了花发育相关领域所关心的3个科学问题,并着重阐述了FM终止发育调控的研究进展与前景。
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| 关 键 词： | 花分生组织 终止发育 WUS 环境信号 激素信号 表观遗传 |
| 收稿时间： | 2018/7/3 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2018/7/16 0:00:00 |
Advances in research on floral meristem determinacy mechanisms in plants |
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| ZHANG Ke,GUO Xinxin,LIU Xigang and GUO Lin.Advances in research on floral meristem determinacy mechanisms in plants[J].Chinese Journal of Eco-Agriculture,2018,26(10):1573-1584. |
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| Authors: | ZHANG Ke GUO Xinxin LIU Xigang and GUO Lin |
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| Institution: | Center for Agricultural Resources Research, Institute of Genetics and Developmental Biology, Chinese Academy of Sciences, Shijiazhuang 050022, China,Center for Agricultural Resources Research, Institute of Genetics and Developmental Biology, Chinese Academy of Sciences, Shijiazhuang 050022, China;University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China,Center for Agricultural Resources Research, Institute of Genetics and Developmental Biology, Chinese Academy of Sciences, Shijiazhuang 050022, China and Center for Agricultural Resources Research, Institute of Genetics and Developmental Biology, Chinese Academy of Sciences, Shijiazhuang 050022, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | Floral meristem Determinacy WUS Environmental signal Plant hormone Epigenetics |
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