调控植物发育的协同作用机制方面取得重要进展

近日，农业科学院生物技术研究所与美国加州大学伯克利分校合作在调控植物发育的协同作用机制方面取得重要进展。

植物生长过程中各个发育阶段的转换和特定基因的表达对于植物生长非常重要，甚至会影响到植物尤其是农作物的产量，阐明植物发育时期的分子调控机理对于生物学基础理论和农业生产都具有重要的意义。以往的研究认为拟南芥两个表观遗传调控复合体Polycomb Group (PcG)和trithorax Group (trxG)通过拮抗作用来抑制或激活开花基因，从而控制营养生长到生殖生长期的转换。但是这两类蛋白在其他发育过程中的功能知之甚少。该研究通过分析PcG和trxG基因功能缺失的三突变体，次发现trxG和PcG复合体的功能在苗期的种子基因调控中存在协同作用方式，而不是传统认为的拮抗作用。进一步的研究证明了trxG和PcG蛋白可以通过调控染色体的动态结构，协同抑制苗期种子发育相关基因的异位表达，从而维持植物正常的营养生长。研究结果对于揭示PcG和trxG介导的基因表达和沉默途径之间的相互作用机制以及植物发育时空表达调控的表观遗传调控新机理提供了重要依据。