SIP1 participates in regulation of flowering time in rice by recruiting OsTrx1 to Ehd1

First author: Pengfei Jiang; Affiliations: University of Science & Technology of China (中国科学技术大学): Hefei, China

Corresponding author: Yong Ding

Flowering time (heading date; 抽穗期) in rice (Oryza sativa) is an important agronomic trait that determines yield. The levels of histone H3 lysine 4 trimethylation (H3K4me3; 组蛋白H3赖氨酸4三甲基化) modulated by TRITHORAX‐like proteins regulate gene transcription, flowering time and environmental stress responses. However, plant TRITHORAX‐like proteins have no known DNA‐inding domain, and therefore the mechanism that gives sequence specificity to these proteins remains unclear. Here, we show that the rice TRITHORAX‐like protein OsTrx1 is recruited to its target, Early heading date 1 (Ehd1), by the C2H2 zinc finger protein SDG723/OsTrx1/OsSET33 Interaction Protein 1 (SIP1). SIP1 binds to the promoter of Ehd1 and interacts with OsTrx1. Mutations in SIP1 led to a late heading date under long‐day and short‐day conditions. Defects in OsTrx1 or SIP1 led to reduced H3K4me3 levels at Ehd1, thus reducing Ehd1 expression. Together, our results show that the transcription factor SIP1 interacts with OxTrx1, allowing OsTrx1 to specifically target Ehd1, altering H3K4me3 levels, increasing Ehd1 expression and thereby promoting flowering.

水稻开花即抽穗期是一个重要的农艺性状，决定作物产量。由类TRITHORAX蛋白调控的组蛋白H3赖氨酸4三甲基化H3K4me3的水平控制基因的转录、开花时间和对环境胁迫的响应。然而，植物类TRITHORAX蛋白并没有已知的DNA结合结构域，因此这些蛋白的序列特异性机制仍然不是很清楚。本文的研究显示水稻类TRITHORAX蛋白OsTrx1被C2H2锌指蛋白OsTrx1互作蛋白SIP1招募到其靶基因Ehd1上。SIP1结合到Ehd1的启动子上并与OsTrx1互作。SIP1的突变会导致长日照和短日照情况下抽穗期延迟。OsTrx1或者SIP1上的缺陷会导致Ehd1基因上H3K4me3水平降低，进而减少Ehd1的表达。综上，作者的研究显示转录因子SIP1与OxTrx1互作使得OsTrx1特异靶向Ehd1基因，改变其H3K4me3水平，增加Ehd1基因的表达，最终促进开花。

通讯：丁勇 (http://biox.ustc.edu.cn/2014/0925/c699a11048/page.htm)

个人简介：1997年，安徽农业大学，农学学士；2007年，中国科学院遗传与发育生物学研究所，理学博士；2007-2010年，德州大学西南医学中心和内布拉斯加大学林肯分校，博士后；2011-2012年，内布拉斯加大学林肯分校，研究助理教授；2012年-至今，中国科学技术大学生命科学院，教授。

研究方向：组蛋白修饰调节植物生长发育的分子机制；组蛋白修饰调控基因转录的动态变化；组蛋白修饰参与的环境应答。

doi: https://doi.org/10.1111/nph.15122

Journal: New Phytologist

First Published date: 03 April, 2018

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