发现植物SWI/SNF染色体重塑复合物的新亚基

SWI/SNF染色质重塑复合体通过利用ATP水解所产生的能量改变染色质的结构来调节基因转录。近日，研究人员发现了植物SWI/SNF复合体的两个新亚基并阐述了其在SWI/SNF复合物中所起的作用。研究人员通过IP/MS技术筛选到了两个与SWI/SNF复合体互作的新蛋白，并命名为BRIP1 (BRAHMA-Interacting Protein 1) 和BRIP2。研究发现brip1 brip2双突变体的表型和转录组与SWI/SNF染色体重塑酶亚基BRM突变体的非常相似。进一步研究表明，BRIP1和BRIP2与BRM共同调节基因表达。BRIP1和BRIP2与含BRM的SWI/SNF复合物相互作用，并与BRM在染色质上的靶基因高度重叠。BRIP1和BRIP2同时突变会导致BRM对几乎所有BRM靶位点的结合水平降低。该研究发现BRIP1和BRIP2对于维持SWI/SNF复合体亚基的蛋白丰度必不可少。该研究工作通过遗传、生化、表观基因组学等技术手段发现了植物SWI/SNF复合物的两个新核心亚基（BRIP1和BRIP2），并揭示了这些亚基在维持植物SWI/SNF复合物丰度中的重要作用，为后续对植物SWI/SNF复合体的进一步研究提供了重要的参考价值。（Nature Plants）

揭示BR调控侧根发育提高植物盐胁迫耐受性的机制

油菜素甾醇在植物生长发育中有着重要的作用，侧根 (LR) 是植物根系主要组成部分，植物细胞壁作为细胞膜外的结构层，不仅为植物提供结构支撑，也是抵御各种压力的防线。近日，科学家研究揭示了油菜素甾醇激素信号调控细胞壁重构参与侧根原基的起始来响应盐胁迫的新机理。前期研究表明，细胞壁重构基因XTH的作用可能有助于侧根原基覆盖组织细胞壁的松弛，或LR穿透表皮皮层时细胞壁的修复。该研究通过向重性处理拟南芥幼苗诱导侧根原基起始同步化，筛选到2个编码细胞壁木葡聚糖内转糖苷酶基因XTH19和XTH23在盐胁迫下LR起始中起重要作用。研究表明，XTH19和XTH23基因都能响应油菜素类固醇激素信号和盐胁迫处理。进一步又研究证明BR信号通过下游核心转录因子BES1调控XTH19和XTH23的表达，35S::BES1增加了盐胁迫下根系发育，而 xth19xth23 &35S::BES1转基因植株部分互补盐胁迫耐受性和根系发育表型。该研究揭示了油菜素甾醇激素信号通过BES1调控细胞壁重构基因XTH19和XTH23表达并促进侧根发育对盐胁迫的适应的机理。（The Plant Journal）

揭示生长素在植物损伤后根再生中的重要作用

生长素在许多植物的发育过程中起着重要作用，生长素的活性是根尖再生的关键。在根分生组织中，生长素通过PINs蛋白运输，在SCN处聚集。近日，研究人员利用组织和阶段特异性抑制生长素生物合成机制阐释了根尖再生过程中局部生长素合成的动态作用。研究人员通过构建生长素生物合成被抑制的突变体和使用竞争性抑制剂处理，证明生长素的生物合成是根尖再生需要的。进一步研究表明，生长素的生物合成在整个再生过程中都是必需的。该研究发现，在细胞分化再生的过程中，生长素水平的调节也是必需的。综上，该研究通过遗传、生化等技术手段展现了植物损伤诱导的生长素长期动态的变化模式，揭示了生长素在植物损伤后细胞分裂分化组织再生中的重要作用。（Nature Plants）

揭示不同蛋白质降解途径互作调控ABA信号的新机理

蛋白质的合成与降解平衡是真核生物细胞维持正常生命活动的关键。FREE1与VPS23A是植物内吞体转运分选复合物（ESCRT）的关键组分。已有研究表明，FREE1和VPS23A与ABA受体蛋白PYR1和PYL4相互作用，促使其通过液泡途径降解，抑制ABA反应。近日，研究人员揭示了拟南芥E3泛素连接酶SINAT家族蛋白通过介导蛋白酶体和液泡蛋白质降解途径的相互作用，调控ABA信号转导的机制。研究人员通过蛋白质组学技术，发现FREE1和VPS23A是SINAT1的靶蛋白，其相互作用促进了FREE1和VPS23A的泛素化及降解，从而使得PYL4蛋白积累，激活ABA反应。研究表明，与free1和vps23a突变体一致，SINATs的过表达植株表现为对ABA的超敏感性。进一步研究发现，SINATs蛋白在植物体内形成同源或异源寡聚体。该研究首次揭示了拟南芥SINATs调节蛋白酶体、液泡分选和自噬途径对话，精细调控ABA信号转导及信号终止的分子机理，为深入理解植物细胞内不同蛋白质降解途径的互作机制提供了重要的理论依据。（The Plant Cell）

揭示植物体细胞胚发生的转录调控等级网络

外植体的胚性本质是体细胞命运重编程的前提条件；当种子萌发后，细胞全能性基因座位的染色质状态迅速由开放转变为关闭，导致体细胞胚发生能力的丧失。近日，科学家研究揭示了植物体细胞胚发生的转录调控等级网络。本研究利用ATAC-seq技术发现外植体的发育年龄阶段位于体细胞胚发育转录调控等级网络的最上层。进一步研究发现，生长素位于调控等级网络的第二层，它可以快速诱导体细胞染色质开放状态的重编程，并同时激活细胞全能性因子的表达。通过对染色质差异开放区域进行聚类和转录因子结合位点富集分析，发现WRKY、CAMTA和TCP等转录调控因子家族成员可能参与了这一阶段染色质开放状态的重塑。研究成果描绘了植物体细胞胚发生的转录调控等级网络，建立了细胞全能性转录因子与早期胚胎发育的直接连接。相关的ATAC-seq数据库也为我们进一步挖掘参与体细胞胚发生的新调控因子奠定了良好的基础。（Developmental Cell）

揭示周围环境温度调控FT蛋白转运的新机制

植物在生长发育过程中，必须经过一定时间的适宜光周期后才能开花。先前的研究表明，FLOWERING LOCUS T (FT) 蛋白是成花素最重要的组成成分，拟南芥可以感知周围环境温度的变化并主要通过调控FT的基因表达来调控开花时间。近日，科学家研究报道了周围环境温度调控FT蛋白转运的新机制。该研究发现，周围环境温度的变化调控FT蛋白从伴胞向筛管的运输，从而影响FT长距离运输到茎顶端分生组织。环境温度通过对FT基因表达和蛋白运输的双重调控，防止植物在低温环境下过早开花，从而确保植物在最有利的环境条件下实现物种的繁衍。通过鉴定FTIP1、QKY和SYP121的突变体对低温的不同响应，研究人员还发现低温主要通过FTIP1和SYP121影响FT转运。综上，该研究发现光周期和温度都同时介入成花素的转录和蛋白转运调控，进一步阐明了植物开花的机理以及成花素转运调控的机制，对重要农作物的传统育种和性状基因工程改良提供了新的选择。（Journal of Integrative Plant Biology ）

MYB30转录因子协调活性氧信号和植物系统获得性适应的机制

由于不能移动，并且生存环境复杂，植物在生长过程中会遭受各种非生物胁迫。一项研究发现，高光胁迫诱发的植物系统性抗性需要ROS信号的参与以激发SAA和系统性转录响应。近日，研究人员在拟南芥中揭示了MYB30、ROS信号传导以及SAA响应之间的关系。该研究首先测定了mya30突变体和野生型（WT）拟南芥中的ROS积累，研究表明，系统性ROS积累和SAA过程可能需要MYB30耦连，并且两个过程之间可能存在涉及到MYB30的反馈调节机制。研究揭示了mya30突变体中ROS信号传导与SAA响应不一致的原因，结果表明，myb30-1突变体对高光胁迫的整体转录反应受到抑制。进一步研究发现， MYB30依赖性转录上调的途径包括蛋白质转运、蛋白水解、泛素化以及应激反应途径，而MYB30依赖性转录下调的途径主要与翻译相关。该研究最后还确定了高光响应的MYB30依赖性转录产物，为MYB30功能的后续研究奠定了基础。总之，该研究表明MYB30是植物应对高光胁迫时ROS信号与系统获得性适应响应的关键调节因子，其可以通过平衡这两种响应过程提高植物耐性。（Plant Physiology）

（来源：基因农业网）