Plant Physiology封面故事系列之二（2020年第2期封面)：Plant architecture contributes to winter hardiness

2020年2月plant physiology 封面展示了模式生物二穗短柄草在秋季的表型。在秋天，二穗短柄草植株结构相对于夏季长的非常浓密（densely and close），分支和叶片增加可以帮助其冠层相对隔离，这对于其越冬有帮助。导致二穗短柄草株型改变的基因是与开花相关的基因VERNALIZATION1 (VRN1)。

On the Cover: During the autumn, the model grass Brachypodium distachyon grows densely and close, unlike its tall form familiar to growers in the summer months. The accumulated branches and leaves of the dense growth may help to insulate its crown tissues and contribute to the over-wintering survival of the plant. Mayer et al. find that this growth transition is influenced by the flowering gene VERNALIZATION1 (VRN1). Image credit: Boris F. Mayer.

phy B Induces Intron Retention and Translational Inhibition of PHYTOCHROME-INTERACTING FACTOR3

今天的文章虽然不是主编推荐的，但是水平和生物学意义要超过昨天的文章。2020年第一期的Plant Physiology 揭示了一个phyB抑制光生长抑制子PIF3表达的新机制。phyB是光受体，可以传递光信号，促进植物光形态的建成，其中表型之一就是上胚轴变短。机制之一就是抑制光形态生长抑制子PIF3的表达。前人的研究表明phyB可以通过EIN3-BINDING F-BOX PROTEIN (EBF) and LIGHT-RESPONSE BTB (LRB) E3 ligases促进PIF3的蛋白质降解并且抑制其转录。在这篇文章中作者介绍了PIF3的表达水平受到可变剪切（alternative splicing）和翻译水平的调控。在持续的红光照射条件下lrb突变体中的phyB可以过量积累，诱导了PIF3转录本的可变剪切，即5’UTR区保留了一个内含子，在这个内含子上包含一个upstream open reading frames（uORF）可以抑制该基因的翻译。这种调控机制在短日照条件下呈现日变化节奏，从而调控植物在黑暗和光照交替过程中的发育。如下图1所示，5U PIF3代表这段内含子被剪切掉了，因此，PIF3蛋白量显著高于这段内含子保留的5IU PFI3蛋白量，蛋白表达水平与光形态建成的表型正好吻合（图2），内含子保留的表型与pif3非常接近，而内含子去除的表型则与野生型非常接近。LRB同时对phyB也有降解作用。

这篇文章阐释了PIF3表达的两种新的调控模式：可变剪切和uORF。uORF是位于5’端类似启动子的一段调控翻译强度的一段序列。该研究解释了在转录后和翻译水平上2个新的调控光形态建成的机制。