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Nature Comm | 朱杨博士等揭示TFL1-FD的靶标基因和FT的竞争机制

花匠小妙招
2024-09-16 04:16

植物发育是贯穿整个生命周期的生物学主题之一，不仅受到体内外因素综合调控，而且和动物相比能较大程度影响植物形态。对高等植物而言，开花是其一个重要的发育特征，也是植物从营养形态到生殖形态的一个质变过程。搞清楚顶端分生组织全能性细胞如何受精确调控而分化并保持花序分生组织和侧生分生组织特性是如何人为改变植物地上部分形态建成的关键一步【1】。

高等植物中有三个进化上保守的重要基因在开花时间调控，花序形态构成和花朵成型过程中起决定性作用，他们依次是成花素FLOWERING LOCUS T(FT)，抑制成花素TERMINAL FLOWER 1(TFL1)和LEAFY (LFY)。拟南芥FT受长日照诱导在莲座叶中生成，经过长距离运输至顶端分生组织(SAM)并转变其特性为花序分生组织(IM)而促进开花【2】。花序分生组织进一步分化形成侧生分生组织(AM)和花朵。FT的同源家族基因TFL1与其功能正好相反：抑制开花，并保持分生组织(SAM，IM和AM)的营养发育特性【1】。此外，TFL1 和 FT 作为共转录因子(co-TF)需要与 bZIP 转录因子 FD 形成蛋白二聚复合体才能作用于下游靶标基因【1】。LFY作为下游花序发育和花朵发育的重要基因，起到承接TFL1 和 FT发育信号的关键作用。

图一: Nat Commun论文“TFL1-FD的靶标基因和FT的竞争机制”【3】。

图二: TFL1和FT通过LFY改变植物形态及其广义竞争模型【3】。

本文第一作者朱杨，本科就读于浙江大学，博士毕业于新加坡国立大学，师从新加坡国家科学院院士俞皓教授。朱杨博士通过分子和（表观）遗传，生物技术和多组学分析等模块主要研究功能基因在植物发育中的作用；2021年将学成归国建立实验室，面向模式植物和作物。欢迎感兴趣的同行朋友微信ZhuYang_HZ联系和交流！

[1] Zhu Y and Wagner D. (2019) Plant Inflorescence Architecture: The Formation, Activity, and Fate of Axillary Meristems. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology

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[3] Zhu Y, Klasfeld S, Jeong CJ, Jin R, Goto K, Yamaguchi N and Wagner D. (2020). TERMINAL FLOWER 1-FD complex target genes and competition with FLOWERING LOCUS T. Nature Communications

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