转录抑制子LOOSE FLOWER 1调控蒺藜苜蓿花器官融合的分子机理研究

批准号:
31570309
项目类别:
面上项目
资助金额:
63.0 万元
负责人:
牛丽芳
依托单位:
学科分类:
C0207.植物生殖与发育
结题年份:
2019
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
王慧、祝步拓、刘欢、王作以、侯亚玲
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中文摘要
器官融合在决定高等植物花器官的形态结构,保证传粉和生殖成功等方面发挥重要作用。蒺藜苜蓿是豆科模式植物,其花为典型的两侧对称蝶形花,具有特异的花器官融合结构。为了研究蝶形花特异性花器官融合的分子机制,我们前期通过正向遗传学的方法克隆了蒺藜苜蓿花器官融合关键调控基因LOOSE FLOWER 1 (LFL)。LFL基因的功能缺失导致萼片、花瓣、心皮等花器官的融合发生缺陷,进一步的研究发现LFL基因编码一个WOX家族转录因子,在调控蒺藜苜蓿花器官融合过程中主要发挥转录抑制子的作用。本项目在此研究基础上,拟通过分离鉴定LFL的转录抑制复合体成员及其下游直接调控的靶基因,揭示转录抑制子LFL调控蒺藜苜蓿花器官融合的作用机制,为阐明高等植物花器官发育的分子调控网络奠定理论基础。
英文摘要
Organ fusion plays an important role in determining flower morphology and ensuring pollination and reproductive success in higher plants. Medicago truncatula is a model legume,its flowers are zygomorphic and have a specialized floral organ fusion, which form a butterfly-shaped corolla. To elucidate the molecular basis of floral organ fusion in papillionaceous flower, we identified the LOOSE FLOWER 1 (LFL) gene, which is critical in regulating floral organ fusion in medicago, through forward genetics screening. Lack of LFL function in M. truncatula leads to severe defects in sepal, petal and carpel fusion. Moreover, we revealed that LFL encodes a WOX family protein and mainly acts as a transcriptional repressor in regulating floral organ development. In this project, we will further identify the direct targets and interaction partners of LFL to demonstrate the genetic network controlling floral organ fusion, which will enlighten our basic understanding of the mechanism of flower development in higher plants.
器官融合在决定高等植物花器官的形态结构,保证传粉和生殖成功等方面发挥重要作用。蒺藜苜蓿是豆科模式植物,其花为典型的两侧对称蝶形花,具有特异的花器官融合结构。为了研究蝶形花特异性花器官融合的分子机制,我们前期通过定向筛选花器官发育异常突变体,发现WOX家族基因LOOSE FLOWER 1 (LFL)和STF在蒺藜苜蓿花器官融合中发挥重要作用。本项目在此研究基础上,发现花器官决定C功能基因MtAGa和MtAGb在蒺藜苜蓿心皮融合过程中发挥关键调控作用,进一步通过分子生物学和遗传学分析,发现在stf单突变体以及lfl stf双突变体中MtAGa和MtAGb的表达均显著上调,而花器官融合调控基因LOL1表达水平明显降低,揭示蒺藜苜蓿独特的蝶形花形成受到WOX家族转录因子、花器官决定基因MtAGs以及花器官融合因子LOL1的协同调控。此外,我们研究还发现WOX家族转录因子LFL、STF和HEADLESS在叶片和花器官发育上存在相似的调控机制,上述研究结果为理解豆科植物特异性蝶形花的形态建成,揭示高等植物不同器官融合发育的协同调控机制提供新的研究思路。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Targeted mutagenesis by CRISPR/Cas9 system in the model legume Medicago truncatula
CRISPR/Cas9 系统在豆科植物蒺藜苜蓿模型中的靶向诱变
DOI:10.1007/s00299-016-2069-9
发表时间:2017-02-01
期刊:PLANT CELL REPORTS
影响因子:6.2
作者:Meng, Yingying;Hou, Yaling;Lin, Hao
通讯作者:Lin, Hao
Functional Specialization of Duplicated AGAMOUS Homologs in Regulating Floral Organ Development of Medicago truncatula.
重复的 AGAMOUS 同源物在调节蒺藜苜蓿花器官发育中的功能特化
DOI:10.3389/fpls.2018.00854
发表时间:2018
期刊:Frontiers in plant science
影响因子:5.6
作者:Zhu B;Li H;Wen J;Mysore KS;Wang X;Pei Y;Niu L;Lin H
通讯作者:Lin H
HEADLESS, a WUSCHEL homolog, uncovers novel aspects of shoot meristem regulation and leaf blade development in Medicago truncatula.
HEADLESS 是 WUSCHEL 同源物,揭示了蒺藜苜蓿芽分生组织调节和叶片发育的新方面
DOI:10.1093/jxb/ery346
发表时间:2019-01-01
期刊:Journal of experimental botany
影响因子:6.9
作者:Meng Y;Liu H;Wang H;Liu Y;Zhu B;Wang Z;Hou Y;Zhang P;Wen J;Yang H;Mysore KS;Chen J;Tadege M;Niu L;Lin H
通讯作者:Lin H
AGTFL controls floral organ identity and inflorescence development in Medicago truncatula
AGTFL 控制蒺藜苜蓿的花器官特性和花序发育
DOI:10.1111/jipb.12799
发表时间:2019
期刊:J Integr Plant Biol.
影响因子:--
作者:Zhu Butuo;Li Hui;Hou Yifeng;Zhang Pengcheng;Xia Xiuzhi;Wang Na;Wang Hui;Mysore Kirankumar S;Wen Jiangqi;Pei Yanxi;Niu Lifang;Lin Hao
通讯作者:Lin Hao
MYB转录因子RH1和RH2协同调控蒺藜苜蓿叶痕形成的分子机理解析
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:58万元
- 批准年份:2020
- 负责人:牛丽芳
- 依托单位:
蛋白激酶SPIS调控蒺藜苜蓿花器官决定的分子机理解析
- 批准号:31770347
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60.0万元
- 批准年份:2017
- 负责人:牛丽芳
- 依托单位:
国内基金
海外基金
