中科院植物所揭示種子休眠與萌發的表觀遺傳調控機制

2020-11-27 科學網

SNL1和SNL2參與調控種子休眠和萌發的分子機制

種子休眠與萌發是植物由生殖生長過渡到營養生長的重要發育轉變進程，涉及大量基因的激活或者沉默。組蛋白修飾介導的表觀遺傳基因轉錄調控可能在其中發揮關鍵作用，但其分子機制尚不完全清楚。

中國科學院植物研究所劉永秀研究組利用遺傳和生理生化等手段，揭示了擬南芥SNL1和SNL2調控種子休眠和萌發的分子機制。2013年，研究人員發現SNL1能夠結合組蛋白去乙醯化酶HDA19，調控組蛋白H3K9K18的乙醯化水平，影響基因轉錄。SNL1/SNL2功能缺失影響脫落酸和乙烯相關基因的表達，增強了乙烯對脫落酸的拮抗作用，降低了種子休眠。研究組近期研究工作表明，SNL1/SNL2功能缺失導致生長素相關基因特別是AUX1的表達升高，增強了生長素在胚根的水平和分布，進而激活下遊CYCDs介導的細胞分裂，提高了突變體種子萌發速率。

該研究為利用分子輔助育種解決農業生產中存在的種子萌發不齊和穗萌發現象提供了理論基礎。相關研究成果於2013年和近日先後發表於國際學術期刊《植物細胞》（Plant Cell）和《自然-通訊》（Nature Communications）。劉永秀研究組助理研究員王智為這2篇文章的第一作者。該研究得到了科技部「973」項目和國家自然科學基金的資助。（來源：中科院植物研究所）

 

 

 

特別聲明：本文轉載僅僅是出於傳播信息的需要，並不意味著代表本網站觀點或證實其內容的真實性；如其他媒體、網站或個人從本網站轉載使用，須保留本網站註明的「來源」，並自負版權等法律責任；作者如果不希望被轉載或者聯繫轉載稿費等事宜，請與我們接洽。

相關焦點

  • 植物所揭示種子休眠與萌發的表觀遺傳調控機制
    種子休眠與萌發是植物由生殖生長過渡到營養生長的重要發育轉變進程，涉及大量基因的激活或者沉默。組蛋白修飾介導的表觀遺傳基因轉錄調控可能在其中發揮關鍵作用，但其分子機制尚不完全清楚。　　中國科學院植物研究所劉永秀研究組利用遺傳和生理生化等手段，揭示了擬南芥SNL1和SNL2調控種子休眠和萌發的分子機制。
  • 植物所揭示光調控種子休眠和萌發的分子機理---中國科學院
    植物所揭示光調控種子休眠和萌發的分子機理 2016-08-12 植物研究所 【字體：大 中 小】 光是影響種子萌發的主要環境因子之一，紅光促進種子萌發，而遠紅光抑制萌發，並且二者的效應可以逆轉。植物光受體之一光敏色素B（phyB）在響應紅光/遠紅光調節種子萌發中發揮重要作用，然而，phyB在種子休眠中的調控機理並不清楚。　　中國科學院植物研究所林榮呈研究組運用分子遺傳學等手段，發現了兩個類Myb型轉錄因子RVE1和RVE2負責光調控種子休眠和萌發的分子機理。
  • 植物種子萌發的分子信號調控網絡被揭示
    Current Biology | 調控種子萌發的分子信號網絡撰文 | SHR責編 | 逸雲植物的生長具有高度可塑性，可以通過感知複雜環境的變化做出對生長發育有利的決策，種子休眠就是其中一個例子種子休眠是一種適應性症狀，當外部環境不利於植物生長時抑制種子萌發；當種子感知並整合來自環境的適宜的溫度和光照等信號後，才打破休眠並啟動胚胎的重新發育【1】。但是目前對於種子萌發發生的信號調控機制尚不清楚。
  • 植物所發現擬南芥調控種子休眠和萌發的新成員
    研究種子休眠和萌發的調控機理對於植物生存和農業生產具有重要的理論意義。種子休眠屬於數量性狀，受環境因素和遺傳因子的共同調控。DOG1功能缺失突變體的種子休眠徹底喪失，並且DOG1相關蛋白在其它植物中具有功能保守性，DOG1是促進植物種子休眠的特異性關鍵因子。
  • 植物所科研人員揭示光調控種子休眠和萌發的新機制
    休眠是種子植物在長期進化過程中產生的適應性性狀，植物通過抑制種子萌發保證其在逆境中生存。
  • Plant Physiol | 中山大學李陳龍團隊揭示種子休眠調控新機制
    然而，很多物種的成熟種子即使在合適的萌發條件下也不能及時萌發，這種現象稱為種子休眠。種子休眠是植物在長期的系統發育過程中獲得的一種抵抗不良環境的適應性狀。休眠的種子對於逆境的耐受性更強，同時也更容易進行長距離擴散與遷移，從而促進物種的繁衍。因此，種子休眠是調節種子萌發最佳時間和空間分布的有效方法。
  • 種子萌發調控機制研究取得新進展
    近日，華中農業大學園藝植物生物學教育部重點實驗室番茄團隊在Journal of Experimental Botany上發表題為「MAPK11 regulates seed germination and ABA signaling
  • 植物所發現乙烯調控種子休眠形成新機制
    防止穗發芽發生的有效途徑是使種子成熟後保持適度的休眠，但休眠過深也會導致田間出苗率低，引起不必要的經濟損失。種子休眠受多種植物激素調節，除廣泛報導的脫落酸和赤黴素外，乙烯也在種子休眠調控中發揮著重要作用，但對其分子機制知之較少。因此，對種子休眠的相關分子調控機制進行研究具有重要的理論和現實意義。
  • 研究發現擬南芥調控種子休眠和萌發的新成員
    研究種子休眠和萌發的調控機理對於植物生存和農業生產具有重要的理論意義。種子休眠屬於數量性狀，受環境因素和遺傳因子的共同調控。擬南芥DOG1（DELAY OF GERMINATION 1）基因是控制種子休眠數量性狀位點（QTL）的主效基因，DOG1功能缺失突變體的種子休眠徹底喪失，並且DOG1相關蛋白在其它植物中具有功能保守性，DOG1是促進植物種子休眠的特異性關鍵因子。鑑定與DOG1功能相關的新成員並解析其作用機理將會進一步完善種子休眠萌發的分子調控網絡。
  • 植物種子對火燒信號產生的適應機制被揭示
    來源 | 中國科學報火燒信號對生態系統的影響引起了科學家的高度關注，特別是火燒發生的生態系統中，火燒信號通過對種子萌發的調控實現植被更新與恢復植物種子對火燒信號產生的適應機制是什麼樣的，是揭示植物在長期進化過程中保持繁衍能力的關鍵科學問題，但目前國際研究較薄弱。為此，中科院東北地理與農業生態研究所研究員馬紅媛與澳大利亞和美國多家單位的專家合作開展了系列研究，揭示了植物種子對火燒信號產生的適應機制。
  • 中科院植物所發現乙烯調控種子休眠形成新機制
    日前，中國科學院植物研究所研究員劉永秀帶領的團隊同德國馬普植物育種所、弗萊堡大學的科研人員合作，揭示了乙烯調控種子休眠形成的新機制，對開展優化育種
  • Plant Cell | 種子休眠調控新機制
    種子萌發是植物生命周期中重要的發育轉變，並受到種子休眠的調控【1】。bZIP67，並揭示了其調控種子休眠的作用機制。　　在之前的研究中，Peter Eastmond等對擬南芥種子成熟過程中由LEC1（LEAFY COTYLEDON1，種子萌發的關鍵轉錄因子之一）誘導的TFs進行了反向遺傳篩選，並鑑定到bZIP67（basic LEUCINE
  • 植物種子對火燒信號產生的適應機制獲揭示—新聞—科學網
    火燒信號對生態系統的影響引起了科學家的高度關注，特別是火燒發生的生態系統中，火燒信號通過對種子萌發的調控實現植被更新與恢復。植物種子對火燒信號產生的適應機制是什麼樣的，是揭示植物在長期進化過程中保持繁衍能力的關鍵科學問題，但目前國際研究較薄弱。為此，中科院東北地理與農業生態研究所研究員馬紅媛與澳大利亞和美國多家單位的專家合作開展了系列研究，揭示了植物種子對火燒信號產生的適應機制。
  • 植物激素脫落酸和茉莉酸協同抑制水稻種子萌發的分子機制
    近日，中國水稻研究所種子發育團隊研究首次揭示了SAPK10-bZIP72-AOC通路介導植物激素脫落酸和茉莉酸協同抑制水稻種子萌發的分子機制。該研究為改良水稻穗發芽抗性提供了重要的理論依據，對於其他禾本科作物調節種子適宜的休眠程度也具有重要的指導意義。
  • 中科院植物所發現乙烯調控種子休眠形成新機制—新聞—科學網
    日前，中國科學院植物研究所研究員劉永秀帶領的團隊同德國馬普植物育種所、弗萊堡大學的科研人員合作，揭示了乙烯調控種子休眠形成的新機制，對開展優化育種
  • 上海生科院植物春化作用表觀遺傳機制研究取得重要進展
    這一發現解釋了在營養生長階段擬南芥響應和記憶冬季低溫的分子與表觀遺傳機制。　　該項研究揭示了開花後的胚胎發育早期擦除「低溫記憶」，重新激活FLC基因的分子機制；此外，研究發現了植物營養生長期的「胚胎記憶」現象及調控這一現象的表觀遺傳機理。
  • 上海生科院植物春化作用表觀遺傳機制研究取得突破
    2016年12月，何躍輝研究組在Nature Genetics報導了模式開花植物擬南芥在營養生長階段如何利用長期低溫（冬季）沉默開花抑制關鍵基因FLC的表達，並隨後在常溫維持其沉默（「低溫記憶」）的表觀遺傳機制，這一機理使植物具備了在春季開花的能力（春化作用）。
  • 植物所在光周期調控開花的表觀遺傳機制方面取得系列進展
    PcG因子抑制基因表達的活性在染色質水平被TrxG因子所拮抗。PcG和TrxG蛋白分別參與基因抑制和激活，通過形成不同的複合物，維持關鍵發育調控基因的特異性轉錄。　　近年來，隨著研究的深入，人們關於光周期開花提出了新的問題，如光周期變化是否造成FT染色質狀態的轉換，從而塑造FT的表達？中國科學院植物研究所林榮呈團隊發現葉脈中表達的染色質重塑因子PKL在長日照結束時激活FT。
  • 植物所揭示植物中O-GlcNAc糖基化介導表觀遺傳修飾調控發育新機制
    在植物中，這種動態的蛋白糖基化與磷酸化修飾調節植物春化作用介導的開花過程，而O-GlcNAc信號與組蛋白表觀遺傳調控的關係尚不清楚。　　該研究揭示了植物體內一種新的蛋白O-GlcNAc糖基化介導表觀遺傳修飾調控開花的機制，並且建立了組蛋白甲基轉移酶的O-GlcNAc修飾參與植物發育過程的新功能。
  • 上海科學家在冬季低溫調控植物開花時間的表觀遺傳機制研究中取得...
    上海科學家在冬季低溫調控植物開花時間的表觀遺傳機制研究中取得重大進展 2017-10-26 15:39:00來源：央廣網