Dynamic chromatin state profiling reveals regulatory roles of auxin and cytokinin in shoot regeneration

第一作者：Lian-Yu Wu

第一单位：中科院植物生理生态研究所

第一通讯：Jia-Wei Wang

 Abstarct 

背景回顾：Shoot regeneration is mediated by the sequential action of two phytohormones, auxin and cytokinin. 

芽再生是由生长素和细胞分裂素两种植物激素的顺序作用所介导的。

提出问题：However, the chromatin regulatory landscapes underlying this dynamic response have not yet been studied. 

但是，对于芽再生这一过程的响应背后潜在的染色质调控尚不清楚。

主要发现：In this study, we jointly profiled chromatin accessibility, histone modifications, and transcriptomes to demonstrate that a high auxin/cytokinin ratio environment primes Arabidopsis shoot regeneration by increasing the accessibility of the gene loci associated with pluripotency and shoot fate determination. 

本文中，作者联合染色质可及性分析、组蛋白修饰以及转录组测序，发现高比值的生长素/细胞分裂素浓度能够通过增加与多能性及芽命运决定相关基因位点上的染色质可及性，作用于拟南芥的芽再生。

结果1-细胞分裂素：Cytokinin signaling not only triggers the commitment of the shoot progenitor at later stages but also allows chromatin to maintain shoot identity genes at the priming stage. 

细胞分裂素信号途径不仅在后期诱导芽祖先细胞，还能够在启动初期调控染色质的闭合状态，从而维持芽特征基因的表达。

结果2-顺式调控元件与关键TFs：Our analysis of transcriptional regulatory dynamics further identifies a catalog of regeneration cis-elements dedicated to cell fate transitions and uncovers important roles of BES1, MYC, IDD, and PIF transcription factors in shoot regeneration. 

作者通过对转录调控动态的分析，进一步鉴定了一类再生相关的顺式作用元件，作用于细胞命运的转变，另外还发现了BES1、MYC、IDD以及PIF转录因子在拟南芥芽再生过程中具有非常重要的作用。

结论：Our results, thus, provide a comprehensive resource for studying cell reprogramming in plants and provide potential targets for improving future shoot regeneration efficiency.

因此，本文的研究结果为进一步理解植物中细胞重编程提供了一个比较综合性的资源，同时为未来进一步提升植物芽再生效率的研究提供了候选的靶标。

doi: https://doi.org/10.1016/j.devcel.2021.12.019

Journal: Developmental Cell

Published date: January 20, 2022

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