microRNAs (miRNAs)是一類內(nèi)源性的、約21個堿基長度的小分子非編碼RNA, 它通過指導(dǎo)剪切或者抑制翻譯等方式調(diào)節(jié)植物基因的表達(dá), 參與調(diào)控植物生長發(fā)育各個方面。miR319(或miR-JAW)是第一個利用正向遺傳突變篩選方法發(fā)現(xiàn)的植物miRNA,其靶基因(TCP2/3/4/10/24)是第一個應(yīng)用芯片技術(shù)在全基因組水平上鑒定所得的。miR319與TCPs 轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控植物葉、花等器官的形態(tài)建成和生長發(fā)育,也參與激素合成和相關(guān)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路。jaw-D 植株(miR319過表達(dá)植株)下胚軸變短、葉片偏上生長、葉片發(fā)育皺縮以及葉片邊緣鋸狀化等一系列異常表型。miR319與主效靶基因TCP4不僅調(diào)控植物葉片的生長發(fā)育,而且還通過控制茉莉酸生物合成從而調(diào)控茉莉酸調(diào)控通路及葉片的衰老進(jìn)程。研究推測miR319-TCP4控制葉片衰老時,不僅調(diào)控了JA生物合成通路而且還調(diào)控了某種未發(fā)現(xiàn)的衰老通路。
中國科學(xué)院昆明植物研究所中國西南野生生物種質(zhì)資源庫孫旭東及其同事研究發(fā)現(xiàn)了這一未知的衰老通路,TCP4能夠直接結(jié)合到木質(zhì)素合成關(guān)鍵調(diào)控基因VND7的啟動子上激活其表達(dá),進(jìn)而激活次生細(xì)胞壁的形成和程序性細(xì)胞死亡。這一發(fā)現(xiàn)揭示了miR319-TCP4在協(xié)調(diào)植物發(fā)育進(jìn)程和死亡響應(yīng)的新機(jī)制。該研究結(jié)果以“Activation of Secondary Cell Wall Biosynthesis by miR319-targeted TCP4 transcription factor”為題在線發(fā)表在植物學(xué)主流期刊Plant Biotechnology Journal雜志。

圖1 TCP4直接結(jié)合到VND7啟動子上激活其的表達(dá)
圖2 miR319和TCP4調(diào)控導(dǎo)管分子的發(fā)育
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