2024年9月27日,西南地区特色林木遗传改良与资源综合利用团队在B2-1教室举行了2024-2025学年第一学期第3次组会,团队的老师、博士研究生、硕士研究生等全部参加。
徐骏飞以“A WOX-Auxin Biosynthesis Module Controls Growth to shape leaf form”为题,讲述了WOX基因调控叶片形态的发育机制。植物叶片的发育是沿着PD轴和ML轴生长和发育的,WOX1、3、5基因在叶片生长发育和形态建成中的功能是保守的和冗余的,3个基因可能是叶片由中间向外侧表达模式的重要组成部分。高分辨率的活细胞成像表明,叶片生长和细胞增殖是沿着PD轴成梯度分布的。生长素合成基因YUC在wox135三突变体中被显著下调,pWOX3:YUC1引入wox135中能恢复叶片生长和细胞增殖的梯度,但不能恢复野生型的绝对生长或增殖速率。作者利用叶片形态指标的PCA分析和MorphoGraphX图像分析,并构建叶片生长模型等比较新颖的方法,全面的解释了WOX基因如何调控生长素的空间分布来控制叶片的形态建成。
周驰宇以“The tomato WRKY-B transcription factor modulates lateral branching by targeting BLIND, PIN4, and IAA15”为题,讲述了根侧枝分枝是影响作物产量的重要农艺性状。在番茄(Solanum lycopersicum)中,过多的侧枝分枝不利于生产管理,导致大量的劳动和管理成本。因此,优化侧枝分枝是番茄育种的主要目标之一。尽管在番茄中已经发现了许多与侧枝分枝相关的基因,但其调控网络的分子机制仍不清楚。在本研究中,发现一个WRKY基因(WRKY-B,WRKY-BRANCHING)的表达模式与生长素依赖的腋芽发育过程相关。通过CRISPR/Cas9编辑系统生成的wrky-b突变体表现出更少的侧枝分枝,而WRKY-B过表达株系则表现出比野生型植物更多的侧枝分枝。进一步分析显示,WRKY-B可以直接靶向并激活已知的分枝基因BLIND(BL)和生长素外排载体基因PIN4的表达。bl和pin4突变体表现出与wrky-b突变体相似的减少的侧枝分枝。此外,wrky-b、bl和pin4突变体的腋芽中吲哚-3-乙酸(IAA)含量显著高于野生型植物。此外,WRKY-B还可以直接靶向并抑制AUX/IAA基因IAA15的表达。综上所述,WRKY-B在BL、PIN4和IAA15的上游调控番茄的侧枝发育。
王何泽以“Genome-wide identification and expression analysis of phenylalanine ammonia-lyase (PAL) family in rapeseed (Brassica napus L.)”为题,讲述了苯丙氨酸解氨酶(PAL)作为植物苯丙烷代谢途径中的关键酶,在应对环境胁迫中发挥着重要作用。然而,欧洲油菜中PAL家族对非生物胁迫的响应尚未得到表征。基于此,作者对欧洲油菜中PAL家族成员进行了全基因组研究,分析了其基因结构、基因重复、保守基序、顺式作用元件和对应激处理的反应。研究结果发现,BnPALs在非生物胁迫中发挥着重要作用,为揭示BnPALs在欧洲油菜非生物胁迫反应调节中的作用提供了有价值的参考,以及功能研究奠定了基础。
胡兆柳以“Class I TCP transcription factors TCP14 and TCP15 promote axillary branching in Arabidopsis by counteracting the action of Class II TCP BRANCHED1”为题,讲述了I类TCP基因家族通过抵消II类TCP家族BRC1基因的作用促进腋芽发育为侧枝。本文讲述了枝条分枝是由促进腋芽休眠的因素和将芽从静止状态释放出来的因素之间的平衡决定的。TCP转录因子家族分为I类和II类,它们通常扮演不同的角色。虽然第II类TCPBRANCHED1(BRC1)在抑制拟南芥腋芽发育中的作用已被广泛研究,但第I类TCPs在这一过程中的作用仍不清楚。本文通过一系列的遗传和分子生物学研究,分析了类TCP14和TCP15在拟南芥腋分支发育中的作用。与brc 1突变体所显示的增加的分支数目相反,tcp 14 tcp 15植物与野生型相比表现出减少的分支数目。我们的研究结果提供了证据表明,TCP14和TCP15通过两种不同的机制抵消BRC1功能。首先,它们间接降低BRC1表达水平。此外,TCP 15直接与BRC 1相互作用,将其从染色质中诱骗出来,从而阻止BRC1下游靶基因的转录激活。我们描述了一种分子机制,I类TCP物理拮抗II类TCP BRC1作用,与它们在腋芽发育中的相反作用相一致。
常健红以“The UDP-glycosyltransferase OsUGT706D2 positively regulates cold and submergence stress tolerance in rice”为题,讲述了文章通过全基因组关联分析发现一个糖基转移酶OsUGT706D2,该基因在低温、淹水、外施ABA处理下被激活表达。在代谢水平上正调tricin-40-O-(syringyl alcohol) ether-7-Oglucoside的生物合成;并通过调控基因表达及ABA介导的信号通路调节水稻耐冷性及耐淹性。当过表达OsUGT706D2时增强水稻耐冷性与耐淹性,反之敲除OsUGT706D2时则降低水稻耐冷性与耐淹性。这些发现揭示了OsUGT706D2在提高水稻在非生物胁迫耐受性方面的潜在应用。
(王何泽 供稿)