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研究揭示微蛋白DTM生组织发育中的作用机制

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研究揭示微蛋白DTM生组织发育中的作用机制

  作为国家在科学技术方面的最高学术机构和全国自然科学与高新技术的综合研究与发展中心,建院以来,中国科学院时刻牢记使命,与科学共进,与祖国同行,以国家富强、人民幸福为己任,人才辈出,硕果累累,为我国科技进步、经济社会发展和国家安全做出了不可替代的重要贡献。

  中国科学技术大学(简称“中科大”)于1958年由中国科学院创建于北京,1970年学校迁至安徽省合肥市。中科大坚持“全院办校、所系结合”的办学方针,是一所以前沿科学和高新技术为主、兼有特色管理与人文学科的研究型大学。

  中国科学院大学(简称“国科大”)始建于1978年,其前身为中国科学院研究生院,2012年更名为中国科学院大学。国科大实行“科教融合”的办学体制,与中国科学院直属研究机构在管理体制、师资队伍、培养体系、科研工作等方面共有、共治、共享、共赢,是一所以研究生教育为主的独具特色的研究型大学。

  上海科技大学(简称“上科大”),由上海市人民政府与中国科学院共同举办、共同建设,2013年经教育部正式批准。上科大秉持“服务国家发展战略,培养创新创业人才”的办学方针,实现科技与教育、科教与产业、科教与创业的融合,是一所小规模、高水平、国际化的研究型、创新型大学。

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  分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所发布时间:2019-04-28【字号:】

  在线发表了中国科学院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所分子遗传国家重点实验室肖晗研究组题为Domain-specific expression of meristematic genes is defined by the LITTLE ZIPPER protein DTM in tomato的研究,该研究揭示了番茄分生组织发育调控的新机制。番茄是重要的园艺作物和果实发育的模式植物。野生番茄果实只有普通葡萄大小(1-2厘米),经过长期的人类驯化和育种改良后,番茄增大了数十至上百倍。由于植物地上部分的细胞来源于茎尖分生组织或其转化而来的侧生分生组织和花分生组织,果实大小与茎尖分生组织(SAM)发育密不可分。研究表明,茎尖分生组织(SAM)的发育依赖CLAVATA (CLV)-WUSCHEL (WUS)途径来维持其干细胞活性。

  该研究报道了一个从EMS诱变群体中鉴定到的分生组织发育异常突变体dtm-1(defective tomato meristems -1)。dtm-1突变体茎扁大扭曲,叶序、花和果实的发育也受到严重影响。图位克隆发现DTM编码一个LITTLE ZIPPER类的微蛋白。DTM与HD-ZIP III转录因子结合,在翻译后水平上调控后者的活性。进一步研究发现,DTM在SAM的中心区(CZ)表达,与HD-ZIP III转录因子REV一起控制CLV3和WUS在SAM中的表达区域。有意思的是,虽然番茄基因组含有5个LITTLE ZIPPER和6个HD-ZIP III基因,多于拟南芥,这两个基因家族成员间的功能冗余程度较低,dtm和rev单突变足以产生严重的SAM表型。该研究提出了DTM与REV形成负反馈环调控CLV-WUS信号途径的作用区域,从而维持茎尖分生组织干细胞稳态的分子机制。因为CLV3和WUS是决定番茄心室数目的两个关键基因,在驯化过程中受到选择,该研究成果不仅有助于了解不同物种间在植物干细胞维持和分化调控机制上的异同,也为番茄等作物的果实性状改良提供重要理论基础。

  分子植物创新中心博士后徐倩为该论文的第一作者,研究员肖晗为通讯作者。该研究得到科技部、国家自然科学基金委、植物分子遗传国家重点实验室和中国博士后科学基金的资助。

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