烟草所功能基因组创新团队在植物叶片发育调控方面取得重要进展
近日，中国农业科学院烟草研究所烟草功能基因组创新团队在植物叶片发育方面取得新进展。相关研究结果发表在植物学知名学术期刊《植物学报（Journal of Integrative Plant Biology）》（JCR一区, Top 5%, IF2021=9.106）上。
植物有丝分裂细胞周期（mitotic cell cycle）是细胞分裂和增殖的基础；而器官的分化和扩展往往有赖于细胞从有丝分裂周期转换为核内复制周期（endoreduplication）。对细胞周期进行精准调控是植物实现正常生长发育和有效应对环境胁迫的关键。然而目前，植物细胞周期进程的转录调控网络尚不十分清晰。
该研究发现ERF4转录因子通过抑制细胞周期蛋白CYCA2;3基因的表达促进核内复制，从而正调控细胞增大和叶片扩展；且其与有丝分裂细胞周期的重要激活因子TCP15互作。在拟南芥中，TCP15通过激活CYCA2;3的表达促进细胞进入有丝分裂周期；而作为一个转录抑制子，ERF4则通过抑制CYCA2;3的表达正调控核内复制周期。在叶片发育过程中，TCP15在幼嫩的叶片中高表达，促进细胞的有丝分裂和增殖；ERF4则在成熟的叶片中高表达，促进核内复制和细胞扩张。因此，该研究揭示了一个ERF4-TCP15模块通过时空表达调控和蛋白质互作精准调控细胞周期进程和植物叶片发育。以上研究为烟草叶片发育调控提供了理论依据。
烟草所丁安明副研究员为论文的第一作者和通讯作者，闫宁副研究员为共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、中国农科院科技创新工程、中国烟草总公司四川省公司重点科技项目和中央级公益性科研院所基本科研业务费专项的资助。
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