拟南芥中DET1通过稳定PIFs抑制暗中光形态建成的机制研究
批准号:
31271294
项目类别:
面上项目
资助金额:
80.0 万元
负责人:
陈浩东
依托单位:
学科分类:
基因表达及非编码序列调控
结题年份:
2016
批准年份:
2012
项目状态:
已结题
项目参与者:
于仁波、杨洋、唐达芳、陈伟、孙宁
中文摘要
拟南芥光形态建成抑制因子De-etiolated 1 (DET1)或Phytochrome-Interacting Factors (PIFs)突变后,植物幼苗在暗中都可以完成光形态建成,它们的协同作用机制还不清楚。我们的初步研究表明,酵母双杂交中DET1可以和PIFs家族转录因子相互作用。暗中生长的拟南芥幼苗中,DET1可能正调控PIFs转录因子的蛋白含量。本项目的目的是解析DET1通过与PIFs蛋白相互作用抑制光形态建成的机制,其研究内容包括:(1) 验证DET1与PIFs 蛋白之间的相互作用;(2) DET1对PIFs蛋白稳定性的调节;(3) DET1与PIFs的遗传学相互作用;(4) DET1对PIFs靶基因的调节;(5)其他COP/DET/FUS因子与PIFs的相互作用。通过这些方面的探索,植物暗中光形态建成抑制的作用机制将更多地展现出来,植物中的光信号转导通路将会更为明晰。
英文摘要
Arabidopsis seedlings exhibit photomorphogenic development even in darkness, if the repressor of photomorphogenesis De-etiolated 1 (DET1) or Phytochrome-Interacting Factors (PIFs) are disrupted. However, the regulation mechanism on how these factors work in concert is unknown. In our preliminary test, yeast two-hybrid assay results indicated that DET1 may directly interact with a group of transcription factors PIFs. In the dark grown Arabidopsis, DET1 may positively regulate the accumulation of PIFs proteins. The Objective of this project is to analyze the mechanism of how DET1 interacts with PIFs to repress photomorphogenesis in darkness. The project will include: (1) Analysis of the interactions between DET1 and PIFs proteins via multiple strategies; (2) Analysis on how DET1 regulates the stability of PIFs; (3) Analysis of the genetic interactions between DET1 and PIFs; (4) Analysis on how DET1 regulates the PIFs targeting genes. (5)Analysis of interactions between other COP/DET/FUS factors and PIFs. After these tests, more mechanisms of the photomormogenesis repression in darkness will be shown, and light signal transduction pathways in plant will be understood better.
对于植物的生长发育,光是一种极其重要的环境因子。光不仅提供了植物生长发育所需要的能量,同时作为一种信号因子调节了植物的很多发育过程。在光受体信号的下游,人们发现一类基因Constitutive Photomorphogenesis/ De-etiolated /Fusca (COP/DET/FUS), 对抑制植物在暗中的光形态建成是必须的,DET1是其中最早发现的一个代表因子。同时,人们发现一类被称为phytochrome-interacting factors (PIFs) 的bHLH家族转录因子,通过调节数以千计基因的表达,促进植物幼苗的暗形态建成,它们被认为是另一类光形态建成抑制因子。综合运用生化、遗传等实验手段,我们探索了这两类因子之间的调控关系及其它们在发育中的作用。我们研究发现,光形态建成抑制因子DET1可以与PIFs蛋白直接相互作用,进而在暗中稳定这些蛋白,共同维持植物在暗中的形态建成(Dong et al, 2014, The Plant Cell); 光形态建成抑制因子DET1可以显著负调控赤霉素信号DELLA蛋白的含量,DET1突变导致DELLA蛋白积累,去除部分DELLA蛋白可很大程度回复det1突变体表型(Li et al., 2015, Molecular Plant);DELLA可通过竞争性结合和蛋白降解的双重调控来抑制PIF3与其靶基因的结合,并且这种双重调控机制可能普遍存在于DELLA与转录因子的相互作用中 (Li et al., 2016, Nature Communications); 光通过调控生长素的含量和光信号核心转录因子PIFs稳定性,可实现对不同器官中SAURs表达的差异性调控,进而差异性调控植物不同器官发育(Sun et al., 2016, PNAS)。这些研究结果大大促进了人们对光信号,以及光信号与激素信号互作的了解,在光、激素与植物幼苗发育领域产生了重要影响。
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
登录
查看更多内容
DELLA-mediated PIF degradation contributes to coordination of light and gibberellin signalling in Arabidopsis.
DELLA 介导的 PIF 降解有助于拟南芥中光和赤霉素信号传导的协调
DOI:
10.1038/ncomms11868
发表时间:
2016-06-10
期刊:
Nature communications
影响因子:
16.6
作者:
[Li K, Yu R, Fan LM, Wei N, Chen H, Deng XW]
通讯作者:
Deng XW
Arabidopsis DE-ETIOLATED1 Represses Photomorphogenesis by Positively Regulating Phytochrome-Interacting Factors in the Dark
拟南芥 DE-ETIOLATED1 通过在黑暗中正向调节光敏色素相互作用因子来抑制光形态发生
DOI:
10.1105/tpc.114.130666
发表时间:
2014-09-01
期刊:
PLANT CELL
影响因子:
11.6
作者:
[Dong, Jie, Tang, Dafang, Chen, Haodong]
通讯作者:
Chen, Haodong
Arabidopsis DET1 Represses Photomorphogenesis in Part by Negatively Regulating DELLA Protein Abundance in Darkness
拟南芥 DET1 通过负调节黑暗中 DELLA 蛋白丰度部分抑制光形态发生
DOI:
10.1016/j.molp.2014.12.017
发表时间:
2015-04-06
期刊:
MOLECULAR PLANT
影响因子:
27.5
作者:
[Li, Kunlun, Gao, Zhaoxu, Chen, Haodong]
通讯作者:
Chen, Haodong
DOI:
10.1080/15592324.2015.1011934
发表时间:
2015
期刊:
Plant Signal Behav
影响因子:
作者:
[Jie Dong, William Terzaghi, Xing Wang Deng, Haodong Chen]
通讯作者:
Haodong Chen
Arabidopsis SAURs are critical for differential light regulation of the development of various organs
拟南芥 SAUR 对于各种器官发育的差异光调节至关重要
DOI:
10.1073/pnas.1604782113
发表时间:
2016-05-24
期刊:
PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA
影响因子:
11.1
作者:
[Sun, Ning, Wang, Jiajun, Chen, Haodong]
通讯作者:
Chen, Haodong
环境信号调控植物生长的分子机制
-
批准号:--
-
项目类别:优秀青年科学基金项目
-
资助金额:120万元
-
批准年份:2020
-
负责人:陈浩东
-
依托单位:
国内基金
海外基金