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郑州大学李付广研究员团队揭示组蛋白乙酰化调控纤维发育的分子机制

点击数:15 时间:2022-07-31 12:38 来源:郑州大学

近日,郑州大学农学院李付广研究员团队,通过胚珠离体培养和转录组学测序研究了组蛋白去乙酰化抑制剂曲古抑菌素 A (TSA)在纤维发育中的作用,揭示了组蛋白去乙酰化调控纤维起始分化的分子机制。相关成果以题为“Transcriptomic analysis reveals the key role of histone deacetylation via mediating different phytohormone signalings in fiber initiation of cotton”的论文发表在国际科学期刊《细胞与生物科学(Cell & Bioscience)》上。

棉花纤维是纺织产业重要的原材料。组蛋白去乙酰化(HDACs)作为最重要的表观遗传修饰之一,在植物的生长发育和非生物胁迫抗性等过程中发挥着重要作用;然而,其对棉纤维发育的作用和机制尚不清楚。因此,解析HDACs调控纤维发育的分子机理,对于阐明纤维细胞分化的表观调控机制和棉花产量品质的性状改良都有重要意义。本研究利用胚珠离体培养发现了组蛋白去乙酰化抑制剂TSA显著抑制纤维起始发育,随后转录组分析发现,植物激素、苯丙素、光合作用和碳代谢通路相关基因显著变化。测定胚珠植物激素含量,进一步证明TSA能显著促进脱落酸(ABA)、茉莉酸(JA)和赤霉素(GA)的积累。而不同浓度的生长素(IAA),GA3,Fluridone(ABA合成抑制剂)以及DIECA(茉莉酸合成抑制剂)不能解除TSA对纤维起始的抑制。研究表明了组蛋白去乙酰化通过调控多个植物激素途径中的关键基因,从而促进生长素、赤霉素和茉莉酸信号转导,并抑制脱落酸合成和信号转导以促进纤维细胞起始。上述结果为阐明纤维细胞分化的表观遗传机制提供了线索,对棉花产量品质性状的分子育种也具有重要价值。

郑州大学博士研究生韦珍珍和中棉所科研助理李勇辉为论文共同第一作者,郑州大学博士后邢亚迪和李付广研究员为共同通讯作者。郑州大学农学院为第一完成单位。

原文链接:https://cellandbioscience.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13578-022-00840-4

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