在单细胞分辨率下,玉米花朵发育中的WUSCHEL-依赖色素调节

科学领域:

• 植物发育生物学植物发育生物学
• 分子遗传学 分子遗传学
• 表观遗传学 在表观遗传学中,表观遗传学是指表观遗传学.

背景情况:

• 维舍尔 (WUS) 是一个关键的转录因子,调节植物内基系统的干细胞增殖.
• 在玉米中,ZmWUS1对花干细胞系统的发展和干细胞的维持至关重要.
• 无菌花朵3 (Bif3) 突变体表现出异常的花朵发育,原因是ZmWUS1过度表达和干细胞过度增殖.

研究的目的:

• 为了研究ZmWUS1过度表达在Bif3突变中的影响,在玉米花朵中的染色质可访问性.
• 确定潜在的ZmWUS1结合动机及其在调节基因表达中的作用.
• 探索ZmWUS1活动,染色质可访问性和辅酶信号传递之间的关系.

主要方法:

• 转移酶可访问性染色体测序 (scATAC-seq) 的单细胞试验,以在单细胞水平上分析染色体的可访问性.
• 用DNA亲和净化测序 (DAP-seq) 来识别ZmWUS1的DNA结合基因.
• 在野生类型和Bif3突变分子系统中对染色质可访问性模式的比较分析.

主要成果:

• 与野生类型相比,scATAC-seq在Bif3突变的中央区域中显示了染色质可访问性的显著变化.
• 在Bif3中,在可访问的区域中,CAATAATGC基因,一个主体域识别位点,被丰富,这表明ZmWUS1作为转录激活剂.
• 在Bif3中,可访问性降低的区域位于Auxin响应因子基因附近,这表明auxin信号的潜在下调.

结论:

• Bif3介导的ZmWUS1过度表达改变了染色质的可访问性,并减少了玉米花朵中心区域的辅酶信号.
• 这项研究强调了ZmWUS1结合基因在各种细胞环境中的潜在差异性使用.
• 这些发现引发了关于ZmWUS1调节的精确机制及其在植物发育过程中与辅酶通路的相互作用的问题.