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JXB︱南京农业大学滕年军教授团队揭示植物远缘杂交中胚胎败育的分子机制

已有 635 次阅读 2021-8-29 23:38 |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28日,南京农业大学滕年军教授团队在Journal of Experimental Botany杂志发表了题为A novel ERF transcription factor, CmERF12, negatively influences chrysanthemum embryo development 的研究论文。研究发现,一个新型ERF 转录因子CmERF12通过与CmSUF4 相互作用,负调控菊花胚胎发育的分子机制。


胚胎败育 (embryo abortion) 通常发生在远缘杂交事件中。Apetala 2/乙烯响应因子 (AP2/ERF) 蛋白是植物发育和抗逆性的关键转录因子 (TF),但它们在杂交胚胎发育中的作用知之甚少。


本研究从菊花中分离出一种新的AP2/ERF TF (CmERF12),研究表明,它在远缘杂交过程中会对胚胎发育产生不利影响。转录组和实时定量PCR 数据表明,与正常子房相比,CmERF12在败育子房中的表达水平明显更高。CmERF12 定位于细胞核并包含一个保守的EAR 基序,可在酵母和植物细胞中介导其转录抑制功能。本研究创制了 amiR-CmERF12 转基因的菊花变种 (Chrysanthemum morifolium, C.m.)。‘雨花落英’与野生型四倍体菊花脑(Chrysanthemum nankingense, C.n.) 进行远缘杂交,揭示CmERF12敲低显著促进了胚胎发育并提高了杂交过程中的结实率。在♀amiR-CmERF12-C.m.× ♂C.n.杂交的发育的子房中,各种胚胎发育相关基因的表达上调。此外,CmERF12 直接与CmSUF4 相互作用并显著降低其激活靶基因CmEC1 的能力.


Proposed model for how CmERF12 negatively regulates embryonic development in chrysanthemum plants.


​综上,本研究发明了一种全新的方法来克服植物远缘杂交障碍,并揭示了CmERF12 负调控菊花胚胎发育的机制。


原文链接:https://doi.org/10.1093/jxb/erab398




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1 姚伟

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