CK磷酸化转录延伸因子ELF调节拟南芥开花时间的分子机理
批准号:
31571315
项目类别:
面上项目
资助金额:
65.0 万元
负责人:
丁勇
依托单位:
学科分类:
遗传物质结构与功能
结题年份:
2019
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
王世亮、陈晴晴、张飞、陈日红、马振兵
中文摘要
开花是高等植物营养生长至生殖生长过程转变过程,由内在生理状态和外界环境共同调控完成。拟南芥作为重要的模式植物,其一系列开花的基因已经相继被分离和克隆,然而转录延伸因子如何调控拟南芥开花还知之甚少。前人的研究显示,转录延伸因子是介导转录与组蛋白修饰的重要因子,我们的结果显示,转录延伸因子ELF与蛋白激酶CK直接相互作用,并且ELF的CTR结构域的苏氨酸能被CK特异地磷酸化,elf和ck突变体都具有开化早的表型,并共同调节下游基因FLC和MAF的表达水平和H3K4甲基化水平。在前期明确的分子特征与生理分析鉴定的基础之上,本申请拟从转录延伸因子突变体elf入手,着重解析延伸因子在拟南芥的开花途径的调控作用,阐述转录延伸因子调控植物开花的分子机理,研究转录延伸因子参与组蛋白修饰的方式。
英文摘要
Plant development progresses through distinct phases: vegetative growth, followed by is productive phase. Flower is transition from vegetative phases to reproductive phase in higher plant, which is controlled by the genetic background and environmental condition. Although a series of genes involved in flower pathway were characterized, little is known about transcriptional elongation factors. The previous results indicate transcriptional elongation factor mediate the transcriptional efficiency and histone modifications. Our preliminary results show that ELF,a transcriptional elongation factor, interact with CK kinase. Furthermore, CK can phosphorylated the threonine site of CTR domain of ELF. Most interestingly, loss-of-function of ELF and CK have early flowering phenotype owing to attenuated expression level and H3K4me3 at FLC and MAF loci in both mutants. Take together, our project is to understand the molecular mechanism of ELF in flowering time and histone modifications.
组蛋白修饰调控基因的转录过程,而转录如何调节组蛋白修饰还不清楚。开花是植物一生中最重要的事件,是营养生长至生殖生长的转变过程,FLC是开花通路中的重要抑制开花基因,受多种组蛋白修饰调控。研究发现CDKD;2直接磷酸化转录延伸因子SPT5的CTR结构域上苏氨酸 (T)。磷酸化的CTR能直接与PAF1复合全亚基VIP5互作,而非磷酸化的CTR结合VIP5。遗传上,功能缺失的CDKD;2具有早开花的表型,抑制FIGIDIA的晚花表型,表明FLC是CDKD;2的下游。功能缺失的SPT5,同样具有早花的表型,且抑制FIGIDIA的晚花表型, CDKD;2与SPT5在同一个开花通路。cdkd;2 vip5或spt5 vip5的开花时间与vip5单突一致,表明VIP5在遗传上位于CDKD;2和SPT5下游。机制上,受CDKD;2磷酸化的SPT5,可以把VIP5招募至FLC位点,完成FLC位点H3K4me3修饰,促进FLC的表达;而在cdkd;2或spt5突变体中,由于不能招募VIP5完成H3K4me3的修饰,导致FLC的转录水平下调。我们的研究阐述了转录过程如何促进组蛋白H3K4me3修饰,解析了表观遗传学中高转录基因为何伴随高的H3K4me3的科学问题,相关结果发现在2017年Plant Cell上,该项目为第一致谢资助。此外,在该项目资助下,完成1名博士和2名硕士的培养工作,分别在2篇Plant Cell、1篇Plant Physiology以及1篇New Phytologist中,为第二致谢资助。
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Phosphorylation of SPT5 by CDKD;2 is required for VIP5 recruitment and normal flowering in Arabidopsis thaliana.
CDKD;2 磷酸化 SPT5 是拟南芥中 VIP5 募集和正常开花所必需的。
DOI:
10.1105/tpc.16.00568
发表时间:
2017
期刊:
Plant Cell
影响因子:
11.6
作者:
[Lu Chengyuan, Tian Yongke, Wang Shiliang, Su Yanhua, Mao Ting, Huang Tongtong, Chen Qingqing, Xu Zuntao, Ding Yong]
通讯作者:
Ding Yong
MLK1 and MLK2 Coordinate RGA and CCA1 Activity to Regulate Hypocotyl Elongation in Arabidopsis thaliana
MLK1和MLK2协调RGA和CCA1活性来调节拟南芥下胚轴伸长
DOI:
10.1105/tpc.17.00830
发表时间:
2018
期刊:
Plant Cell
影响因子:
11.6
作者:
[Zheng Han, Zhang Fei, Wang Shiliang, Su Yanhua, Ji Xiaoru, Jiang Pengfei, Chen Rihong, Hou Suiwen, Ding Yong]
通讯作者:
Ding Yong
Phosphorylation of Histone H2A at Serine 95: A Plant-Specific Mark Involved in Flowering Time Regulation and H2A.Z Deposition
组蛋白 H2A 丝氨酸 95 处的磷酸化:参与开花时间调节和 H2A.Z 沉积的植物特异性标记
DOI:
10.1105/tpc.17.00266
发表时间:
2017-09-01
期刊:
PLANT CELL
影响因子:
11.6
作者:
[Su, Yanhua, Wang, Shiliang, Ding, Yong]
通讯作者:
Ding, Yong
The COMPASS-Like Complex Promotes Flowering and Panicle Branching in Rice
类似指南针的复合物促进水稻开花和穗分枝
DOI:
10.1104/pp.17.01749
发表时间:
2018-04-01
期刊:
PLANT PHYSIOLOGY
影响因子:
7.4
作者:
[Jiang, Pengfei, Wang, Shiliang, Ding, Yong]
通讯作者:
Ding, Yong
SIP1 participates in regulation of flowering time in rice by recruiting OsTrx1 to Ehd1.
SIP1通过将OsTrx1招募到Ehd1参与水稻开花时间的调节
DOI:
10.1111/nph.15122
发表时间:
2018-07
期刊:
The New phytologist
影响因子:
--
作者:
[Jiang P, Wang S, Zheng H, Li H, Zhang F, Su Y, Xu Z, Lin H, Qian Q, Ding Y]
通讯作者:
Ding Y
赤霉素促进株高的分子表观遗传机制研究
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批准号:32230017
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项目类别:重点项目
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资助金额:268万元
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批准年份:2022
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负责人:丁勇
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依托单位:
环境温度调控植物开花时间的分子表观遗传机制研究
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批准号:U19A2021
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项目类别:联合基金项目
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资助金额:255.0万元
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批准年份:2019
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负责人:丁勇
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依托单位:
EF2调节拟南芥开花时间的分子机制
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批准号:31871278
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项目类别:面上项目
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资助金额:60.0万元
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批准年份:2018
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负责人:丁勇
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依托单位:
玉米ZmSET1调控株高的分子机理
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批准号:91435101
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项目类别:重大研究计划
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资助金额:100.0万元
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批准年份:2014
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负责人:丁勇
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依托单位:
拟南芥组蛋白H3第三位苏氨酸磷酸化的功能研究
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批准号:31371306
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项目类别:面上项目
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资助金额:90.0万元
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批准年份:2013
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负责人:丁勇
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依托单位:
国内基金
海外基金