廣東
近日，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)郭文武教授/伍小萌教授團(tuán)隊(duì)在JIPB期刊上發(fā)表題為“The auxin- CsHAT14 signaling cascade coordinates somatic embryogenesis in citrus”的研究成果。
為構(gòu)建CsIAA4下游調(diào)控體細(xì)胞胚發(fā)生通路，在‘默科特’橘橙成對(duì)的強(qiáng)/弱胚性愈傷組織系RNA-seq數(shù)據(jù)中篩選到HD-Zip家族基因CsHAT14，其啟動(dòng)子具有ARF蛋白結(jié)合基序AuxRE。雙熒光素酶、ChIP-qPCR和EMSA實(shí)驗(yàn)證實(shí)與CsHAT14共表達(dá)的CsARF5直接激活其表達(dá)。在‘紐荷爾’臍橙胚性愈傷組織中分別干涉CsARF5和CsHAT14表達(dá)，均能引起CsHAT14表達(dá)水平顯著下調(diào)，體細(xì)胞胚發(fā)生能力顯著增強(qiáng)；且CsIAA4與CsARF5蛋白水平互作，過(guò)表達(dá)CsIAA4削弱了CsARF5對(duì)CsHAT14的激活作用。
利用ChIP-seq和RNA-seq聯(lián)合分析，鑒定出300個(gè)CsHAT14直接抑制表達(dá)的差異表達(dá)基因，顯著富集到生長(zhǎng)素轉(zhuǎn)運(yùn)、生長(zhǎng)素信號(hào)和側(cè)根形成等生物學(xué)過(guò)程。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)證實(shí)CsHAT14在柑橘胚性愈傷組織中直接抑制再生相關(guān)基因CsDOF3.4、CsWOX13以及生長(zhǎng)素轉(zhuǎn)運(yùn)基因CsPILS5表達(dá)。與對(duì)照相比，CsDOF3.4在CsHAT14干涉系和CsARF5干涉系中表達(dá)水平上調(diào)，且在3個(gè)候選基因中ChIP-seq信號(hào)峰最為顯著。添加地塞米松誘導(dǎo)CsDOF3.4過(guò)量表達(dá)顯著提高了CsDOF3.4-GR系體細(xì)胞胚發(fā)生能力；CsDOF3.4干涉系體細(xì)胞胚發(fā)生能力顯著降低，伴隨著18個(gè)細(xì)胞周期蛋白編碼基因表達(dá)水平顯著下調(diào)。
CsARF5通過(guò)直接激活CsHAT14表達(dá)，并借助CsHAT14對(duì)CsDOF3.4的抑制作用，阻礙柑橘愈傷組織體細(xì)胞胚發(fā)生。而生長(zhǎng)素信號(hào)抑制子CsIAA4能與CsARF5互作，這種互作減弱CsARF5對(duì)CsHAT14的激活效應(yīng)，最終促進(jìn)體細(xì)胞胚形成。
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