miR156－靶基因SPL調控擬南芥表皮毛的分布

植物科學研究期刊Plant Cell于7月9日在線發表植生生態所植物分子遺傳國家重點實驗室陳曉亞研究組新研究成果： miR156－靶基因SPL調控擬南芥表皮毛的分布。

SPL （SQUMOSA PROMOTER BINDING PROTEIN LIKE）基因編碼重要的轉錄因子。SPL家族的大部分成員是microRNA156的靶基因，它們在植物進入生殖生長期的時相轉換過程中起關鍵的調控作用。過量表達miR156 （p35S::MIR156f）導致SPLs水平降低，花序軸上部和花柄器官均出現異位毛生長；反之SPL基因高表達導致莖桿上表皮毛數量下降甚光滑無毛。在擬南芥表皮毛發育過程中，GL1-GL3-TTG1蛋白復合體正調控表皮毛發育，而棉纖維發育也由類似復合體控制。另一類單MYB轉錄因子TRICHOMELESS 1 （TCL1） 和TRIPTYCHON （TRY）在蛋白水平上與GL1競爭結合GL3，從而阻斷表皮毛發育。研究表明，SPL9通過直接結合TCL1和TRY的啟動子來激活這兩個負調控因子，抑制表皮毛生長。上述結果表明，受miR156調控的SPLs基因家族是連接植物發育進程和表皮毛發育的橋梁。棉花植物中miR156的含量很高，其對棉纖維發育的調控作用值得進一步探討。

植物表皮毛覆蓋于植物地上組織的表面，具有多種不同的生理功能，有些還具有重要的經濟價值，如棉纖維。表皮毛的分布受到時空調控。模式植物擬南芥在營養發育時期，表皮毛主要生長于蓮座葉的近軸面；而當植物進入生殖發育期，表皮毛的數量隨著花序軸的延伸而減少，直花器官（除花萼外）基本無毛。這一分布特征表明表皮毛發育的調控與植物發育的時相轉換有著密不可分的關系。

該項工作得到了國家科技部、國家自然科學基金委、中國科學院的經費支持。