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PNAS:黄瓜CsDFB1-CsPHB通过局部生长素分布的转录调节,调控花器官发生

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Transcriptional control of local auxin distribution by the CsDFB1-CsPHB module regulates floral organogenesis in cucumber

第一作者Jing Nie

第一单位中国农业大学

通讯作者Xiaolei Sui



 Abstract 


背景回顾Plant cystatins are cysteine proteinase inhibitors that play key roles in defense responses


主要发现:In this work, we describe an unexpected role for the cystatin-like protein DEFORMED FLORAL BUD1 (CsDFB1) as a transcriptional regulator of local auxin distribution in cucumber (Cucumis sativus L.). 


结果1-CsDFB1表达模式CsDFB1 was strongly expressed in the floral meristems, floral primordia, and vasculature. 


结果2-CsDFB1功能-敲低RNA interference (RNAi)-mediated silencing of CsDFB1 led to a significantly increased number of floral organs and vascular bundles, together with a pronounced accumulation of auxin


结果3-CsDFB1功能-过表达Conversely, accompanied by a decrease of auxinoverexpression of CsDFB1 resulted in a dramatic reduction in floral organ number and an obvious defect in vascular patterning, as well as organ fusion. 


结果4-CsDFB1互作蛋白CsPHBCsDFB1 physically interacted with the cucumber ortholog of PHABULOSA (CsPHB), an HD-ZIP III transcription factor whose transcripts exhibit the same pattern as CsDFB1


结果5-CsPHB过表达Overexpression of CsPHB increased auxin accumulation in shoot tips and induced a floral phenotype similar to that of CsDFB1-RNAi lines. 


结果6-CsDFB1-CsPHB模块下游:Furthermore, genetic and biochemical analyses revealed that CsDFB1 impairs CsPHB-mediated transcriptional regulation of the auxin biosynthetic gene YUCCA2 and the auxin efflux carrier PIN-FORMED1, and thus plays a pivotal role in auxin distribution


结论:In summary, we propose that the CsDFB1-CsPHB module represents a regulatory pathway for local auxin distribution that governs floral organogenesis and vascular differentiation in cucumber.


 摘 要 


植物胱蛋白(cystatins)是半胱氨酸蛋白酶抑制剂,在植物的防御反应中起关键作用。本文中,作者报道了黄瓜类胱蛋白CsDFB1作为局部生长素分布的转录调控因子而发挥作用。CsDFB1在黄瓜的花分生组织、花原基以及维管组织中高表达。RNA干扰介导的csdfb1沉默导致花器官和维管束数量的显著增加,同时生长素显著积累。相反,伴随着生长素的减少,CsDFB1的过表达导致花器官数量的急剧减少以及明显的维管模式缺陷,同时器官发生融合。CsDFB1与黄瓜中的一个HD-ZIP III转录因子CsPHB发生物理互作,CsPHB的转录与CsDFB1表现出相同的模式。CsPHB的过表达增加了茎尖生长素的积累,并诱导了与CsDFB1-RNAi株系相似的花表型。此外,遗传和生化分析显示,CsDFB1干扰了CsPHB对于生长素合成基因YUC2和生长素外输载体PIN1的转录调控,从而在生长素的分布中起关键作用。综上所述,作者认为CsDFB1-CsPHB模块通过局部生长素分布,调控黄瓜的花器官发生和维管分化。


 通讯作者 

**眭晓蕾**


个人简介:

1991-1995年,威尼斯人安徽快3走势:北京农业大学,学士;

1995-1998年,中国农业大学,硕士;

2003-2006年,中国农业大学,博士;

1998-2006年,中国农业大学,讲师;

2006-2013年,中国农业大学,副教授;

2014年-至今,中国农业大学,教授 


研究方向:

1. 设施果类蔬菜(黄瓜)糖代谢及其韧皮部卸载;

2. 设施蔬菜水肥高效利用栽培技术及其调控。


doi: http://www.r57.ss938.com/10.1073/pnas.2023942118


Journal: PNAS

Published date: Feb 23, 2021



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