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Plant Journal︱中科院陈洛南研究员和张鹏研究员团队合作揭示甘薯根发育的分子机制

已有 377 次阅读 2021-9-4 23:30 |系统分类:科研笔记

文章同步发布于公众号: 植物科学SCI


2021年8月30日,中科院分子细胞科学卓越创新中心陈洛南研究员团队和中科院分子植物科学卓越创新中心张鹏研究员团队合作在The Plant Journal 杂志发表了题为Dynamic network biomarker analysis discovers IbNAC083 in initiation and regulation of sweet potato root tuberization 的研究论文。文章通过动态网络生物标记(dynamic network biomarker, DNB)分析,揭示了甘薯根发育的分子机制。


贮藏根 (storage root) 的起始和发育受到转录调控网络的复杂调控。一个关键的挑战是准确地确定从预膨胀到贮藏根过渡期间的临界点,并确定控制这种关键过渡的核心调控因子。


为了解决这个问题,本研究对甘薯根系发育过程中的转录组动力学进行了动态网络生物标记(dynamic network biomarker, DNB)分析。首先,研究分析确定了相当大比例(>9%)的甘薯基因的阶段特异性表达模式,并揭示了根发育早期和后期发生的事件的时间顺序。结果表明,甘薯基因共表达模块可以描述不同的根系发育阶段。此外,研究还确定了决定根发育的关键成分及其转录调控网络。通过DNB 分析,本研究将根直径为3.5 mm的早期阶段确定为贮藏根膨胀起始的关键时期,这与形态学和代谢变化相一致。特别是,本研究鉴定了NAC结构域转录因子IbNAC083,它作为DNB 相关网络中,贮藏根膨胀起始的核心调节因子发挥作用。进一步的分析和实验表明,IbNAC083及其相关的差异表达基因导致代谢过程的功能障碍,这包括木质素、黄酮醇和淀粉的生物合成,从而导致向膨胀根的过渡。

A molecular model of IbNAC083 associated DNB network function in sweet potato initiation and development


原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.15478




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