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New Phytologist:水稻miR164靶向CUC1 基因作用于分生组织/器官边界特化

已有 724 次阅读 2020-9-25 19:19 |个人分类:每日摘要|系统分类:论文交流

The osa‐miR164 target OsCUC1 functions redundantly with OsCUC3 in controlling rice meristem/organ boundary specification

第一作者Jun Wang

第一单位广西大学

通讯作者Jian Jin


 Abstract 


背景回顾The specification of the meristem/organ boundary is critical for plant development.


主要发现:Here, we showed that two previously uncharacterized NAC transcription factors: OsCUC1, which is negatively regulated by osa‐miR164c, dimerizes with OsCUC3, and functions partially redundantly in meristem/organ boundary specification in rice (Oryza sativa).


结果1-构建突变体和过表达株系:We produced knockout lines for rice OsCUC1 (the homolog of Arabidopsis CUC1 and CUC2) and OsCUC3 (the homolog of Arabidopsis CUC3), as well as overexpression line for osa‐miR164c to study the molecular mechanism of boundary specification in rice.


结果2-突变体表型鉴定:A single mutation in either OsCUC1 or OsCUC3 leads to defects in the establishment of the meristem/organ boundary resulting in reduced stamen numbers and fusion of leaf/filament, while the defects are greatly enhanced in the double mutant.


结果3-过表达表型鉴定:Transgenic plants overexpressing osa‐miR164c showed a phenotype similar to that of the OsCUC1 knockout line.


结果4-CUC1下游:In addition, knocking out of OsCUC1 leads to multiple defects including a dwarf plant architecture, male sterility and twisted‐rolling leaves. Further study indicated that OsCUC1 physically interacts with a leaf‐rolling related protein CURLED LEAF AND DWARF 1 (CLD1), and stabilizes it in the nucleus to control leaf morphology.


结论:This work demonstrated that the interplay of osa‐miR164c, OsCUC1 and OsCUC3 controls boundary specification in rice.


 摘  要 


植物分生组织/器官边界的特化对于植物的发育是至关重要的。本文中,作者发现两个之前未曾有过功能鉴定的NAC转录因子:由osa‐miR164c负调控的OsCUC1会与OsCUC3形成二聚体,功能部分冗余地作用于水稻分生组织/器官边界的特化。作者构建了水稻OsCUC1OsCUC3的功能敲除突变体,以及osa‐miR164c的过表达株系,用以研究水稻中器官边界特化的分子机制;其中,OsCUC1是拟南芥中CUC1CUC2的同源基因,而OsCUC3与拟南芥的CUC3为同源基因。无论是OsCUC1的突变或是OsCUC3的突变,都会导致分生组织/器官边界的建立缺陷,从而导致雄蕊数量减少,叶片与花丝的融合,而且这些缺陷表型在双突植株中得到明显增强。osa‐miR164c过表达的转基因植株的表型与OsCUC1敲除株系的表型相似。另外,OsCUC1的敲除还会导致多个缺陷,包括植株结构变矮、雄性不育以及卷曲的叶片。进一步的研究显示OsCUC1会与一个叶片卷曲相关蛋白CLD1互作,能够在细胞核稳定该蛋白,从而控制叶片的形态。本文的研究揭示了水稻中osa‐miR164cOsCUC1以及OsCUC3之间的互作作用于器官边界特化。


 通讯作者 


**金健**


个人简介:

2003年,南京大学,学士;

2009年,中科院上海植物生理生态研究所,博士;

2009-2013年,西班牙农业基因组研究中心,博后。


研究方向:

1. 水稻分蘖的调控网络;

2. 水稻边界形成调控的分子机理;

3. 水稻结实率调控分子机理。


doi: 10.1111/nph.16939


Journal: New Phytologist

First Published: September 22, 2020



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