植物所毛傳澡教授在Plant Journal發(fā)表論文揭示了水稻不定根發(fā)生又一重要調(diào)控因子
時間：2021-04-09 09:43:03學(xué)院：生命科學(xué)學(xué)院學(xué)校：浙江大學(xué)
? ?2019年7月1日，浙江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院植物生物學(xué)研究所毛傳澡課題組在Plant Journal（5年影響因子IF5=6.47）發(fā)表了題為“CRD1, an Xpo1 domain protein, regulates miRNA accumulation and crown root development in rice”的研究論文。該研究發(fā)現(xiàn)水稻CRD1參與維持胞內(nèi)miRNA的正常表達(dá)水平，通過miR156影響不定根的正常發(fā)育。
? 不定根是須根系植物根系的主要組成部分，其生長發(fā)育過程受到環(huán)境及遺傳因素的綜合調(diào)控。雖然國內(nèi)外對不定根發(fā)育分子機(jī)制已經(jīng)有一些相關(guān)報道，但禾本科植物不定根發(fā)生的分子機(jī)制尚不清楚，新的分子調(diào)控通路的亟待研究探索。毛傳澡課題組通過篩選水稻突變體庫，獲得了一個不定根發(fā)育異常的突變體crd1（crown root defect1）。CRD1通過調(diào)控不定根原基的發(fā)生影響不定根的發(fā)育，crd1突變體較野生型不定根數(shù)顯著減少。通過Mut-Map技術(shù)克隆了目標(biāo)基因，該基因編碼人Exportin-5在水稻中的同源蛋白。通過CRD1多克隆抗體進(jìn)行原位免疫及WB實驗，首次明確CRD1為細(xì)胞內(nèi)核質(zhì)共定位蛋白，且這種定位模式對其正常行使功能起著至關(guān)重要的作用。對野生型和突變體的根莖結(jié)合部進(jìn)行總的Small RNA測序分析，發(fā)現(xiàn)所檢測到的miRNA中，約65%的miRNA在突變體中被顯著下調(diào)。這些在突變體中降低的miRNA在細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中的積累水平比野生型均顯著降低。通過靶標(biāo)模擬技術(shù)逐個抑制野生型中這些miRNA的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)僅當(dāng)抑制miR156 (MIM156)的正常功能時才能成功模擬出類似crd1突變體的不定根缺失表型。研究結(jié)果揭示了CRD1具有維持miRNA穩(wěn)定性的重要作用，解析了新的不定根發(fā)育調(diào)控基因CRD1，并證明其對秈、粳稻的不定根發(fā)育都具有不可或缺的作用。結(jié)合該實驗室之前的研究（Plant Cell， 2019），課題組闡明了調(diào)控不定根發(fā)生的重要調(diào)控通路CRD1-miR156-SPL3/12-OsMADS。
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? ?毛傳澡教授課題組博士研究生朱建樹為該論文的第一作者，毛傳澡教授為通訊作者。相關(guān)工作得到了“國家重點研發(fā)計劃”等項目的資助。
? ?原文鏈接：https://doi.org/10.1111/tpj.14445
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