植物染色体交互因子3 (PIF3) 的正经因子在Populus中调节茎延长和木材形成
Xingyue Xiao1, Hongli Cheng1, Jianghai Mo1
1Chongqing Key Laboratory of Tree Germplasm Innovation and Utilization, Integrative Science Center of Germplasm Creation, Key Laboratory of Eco-environments of Three Gorges Reservoir Region, Ministry of Education, School of Life Sciences, Southwest University, Chongqing 400715, China.
植物染色体相互作用因子 (PIFs) 调节了Populus树的茎生长. 这些PIF通过控制auxin通路来增强木材发育和茎延长,与草本植物不同.
科学领域:
- 植物生物学 植物生物学
- 分子遗传学 分子遗传学
- 林业科学 林业科学
背景情况:
- 植物染色体相互作用因子 (PIFs) 是已知的Arabidopsis thaliana血管模式的负调节者.
- 在木质物种中,PIF在二次生长和木材发育中的作用尚不清楚.
研究的目的:
- 调查Populus tomentosa PIF3.1和PIF3.2 (PtoPIF3.1/3.2) 在茎生长和二次细胞发育中的表达模式和功能.
- 阐明PtoPIF3s调节Populus树木形成和茎延长的分子机制.
主要方法:
- 在茎生长过程中对PtoPIF3.1和PtoPIF3.2表达的分析.
- 对PtoPIF3.1和PtoPIF3.2.2产生过度表达线和CRISPR生成的突变物.
- 涉及外源性auxin应用和auxin生物合成突变体 (Ptoyuc8) 分析的试验.
- 对下游目标的基因表达分析与辅酶信号传递,细胞扩张和变异性活动有关.
主要成果:
- 过度表达PtoPIF3.1或PtoPIF3.2增强了Populus的纵向茎生长和辐射木材发育.
- 突变的Ptopif3.1和Ptopif3.2在树干和木材发育中表现出相互的缺陷,部分被辅助剂所挽救.
- PtoPIF3s直接激活PtoYUC8 (辅酶生物合成) 和PtoEXPA1.1/1.2 (细胞扩张),并通过辅酶信号调节变异标记基因.
结论:
- PtoPIF3.1和PtoPIF3.2是Populus中茎延长和二次生长的关键积极调节者.
- 这些发现揭示了PIF同类在草木和木质植物物种之间在生长调节方面的功能差异.
- PtoPIF3s通过一种辅酶介导的信号通路协调树干和木材发育,涉及YUC8和细胞扩张基因.
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