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研究揭示番茄拮抗因子調(diào)控花序分枝數(shù)的分子機(jī)制
作者：李晨 來源：中國(guó)科學(xué)報(bào)  
山東拓普生物工程有限公司  http://www.jlkcpj.cn
近日，《植物細(xì)胞》（The Plant Cell）在線發(fā)表了中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所品質(zhì)分子改良課題組的研究論文。該研究發(fā)現(xiàn)花序分枝正調(diào)控因子STM3與負(fù)調(diào)控因子J2在花序分生組織和花分生組織中共同發(fā)揮作用，調(diào)控花序分枝數(shù)。
據(jù)介紹，花序分枝數(shù)量決定果實(shí)數(shù)目，同時(shí)影響果實(shí)大小，是番茄重要的農(nóng)藝性狀之一。合適的花序分枝數(shù)已經(jīng)成為優(yōu)異番茄品種的一個(gè)重要指標(biāo)。番茄花序分枝形成過程中分生組織發(fā)育進(jìn)程和調(diào)控機(jī)制與擬南芥、水稻等其他模式植物非常不同。因此，揭示花序形態(tài)建成的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)對(duì)深入闡明番茄花序發(fā)育的生物學(xué)機(jī)理具有重要的科學(xué)意義。
研究發(fā)現(xiàn)，花序分枝正調(diào)控因子STM3與負(fù)調(diào)控因子J2在花序分生組織和花分生組織中結(jié)合195個(gè)下游靶基因，而STM3激活靶基因的表達(dá)，J2抑制靶基因的轉(zhuǎn)錄。
另外，STM3可以和J2形成異源復(fù)合體并阻礙J2進(jìn)入細(xì)胞核，因此突變STM3可以明顯增強(qiáng)J2對(duì)下游基因的結(jié)合能力。
而J2不但通過直接結(jié)合STM3啟動(dòng)子抑制其轉(zhuǎn)錄，也影響STM3對(duì)下游基因的結(jié)合，J2突變顯著增強(qiáng)STM3對(duì)FUL1及共同靶基因的結(jié)合。
該研究揭示了STM3和J2通過拮抗機(jī)制參與番茄花序分枝數(shù)量調(diào)控的分子機(jī)制，為深入理解植物花序發(fā)育提供了新思路。
該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃和中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程項(xiàng)目的資助。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1093/plcell/koad065
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