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OX4基因正向调控树木维管形成层活性2024-04-08 09:02:52

肽受体通过与质膜上的受体激酶相互作用,控制植物的发育和生理过程,如植物维管形成层干细胞增殖分化。其中WOX基因家族成员WOX4作为形成层活性的调控枢纽,调控形成层活性,WOX4蛋白正向调控杨树形成层细胞的增殖分化。WOX14与WOX4协同作用于形成层细胞增殖。WOX4和WOX14已被证明是TDIF/CLE41/44信号通路的下游靶点,正向调控形成层活性。

在杨树中,对WOX4基因进行RNAi干涉,抑制转基因植株次生生长,结果表明:WOX4基因正向调控树木维管形成层活性。BUSH等通过实验揭示了控制形成层维持的肽-受体-转录因子信号通路TDIF/CLE41/CLE44-TDR/PXY,该信号通路正向调控WOX4和WOX14的表达,促进形成层活性提高。KNOX基因家族KNAXI/BP影响形成层细胞分裂,过表达KNAXI/BP的同源基因ARK2,抑制杨树木材形成。DU等报道了ARK2负调控木质部分化的同时,也刺激形成层细胞分裂,表明ARK2与WOX4协同调控形成层活性。
 
三角状五肽重复蛋白是线粒体编码基因RNA代谢的关键调控因子,PPR14编码RFL蛋白,并在杨树茎中高表达,其中RFL30过表达抑制生长素积累,形成层细胞和木质部细胞层数显著减少。同时,通过生化实验发现:杨树ARF7蛋白通过直接结合WOX4和PIN1基因的启动子,整合赤霉素信号和生长素信号调控杨树维管形成层活性,促进生长素累积和形成层活性提高。DELLA蛋白为赤霉素信号转导的阻遏子,可以发现它与ARK2、WOX4、赤霉素受体GID1发生互作,抑制杨树形成层分裂活性,赤霉素水平上升后,DELLA蛋白降解,促进ARK2与WOX4的表达,增强形成层的活性。
 
出自《木本植物形成层活动的分子调控机制》作者叶青青,周明兵.