2021 年2 月23 日,PNAS在線發(fā)表了中國農(nóng)業(yè)大學(xué)眭曉蕾教授研究組和中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉所王長林完成的題為“Transcriptional control of local auxin distribution by the CsDFB1-CsPHB module regulates floral organogenesis in cucumber”的研究論文。該項(xiàng)研究揭示了CsDFB1-CsPHB 分子模塊調(diào)控黃瓜局部生長素分布和花器官發(fā)生的分子機(jī)制。
該研究發(fā)現(xiàn),黃瓜中的一個(gè)類半胱氨酸蛋白酶抑制劑蛋白CsDFB1(DEFORMED FLORAL BUD1)可作為轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子調(diào)節(jié)黃瓜局部生長素的分布。CsDFB1 在花分生組織、花原基和維管系統(tǒng)中強(qiáng)烈表達(dá)。RNAi 介導(dǎo)的CsDFB1沉默會(huì)導(dǎo)致花器官和維管束數(shù)量顯著增加,并伴隨著生長素的明顯積累。相反地,CsDFB1的過表達(dá)導(dǎo)致花器官數(shù)量顯著減少,維管模式以及器官融合發(fā)生明顯缺陷,同時(shí)生長素積累減少。
進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),HD-ZIP III 轉(zhuǎn)錄因子CsPHB(PHABULOSA)與CsDFB1有著相同的表達(dá)模式,并且CsPHB 可與CsDFB1 發(fā)生互作。CsPHB的過表達(dá)增加了莖尖中生長素的積累,并誘導(dǎo)了類似于CsDFB1-RNAi 株系的表型。此外,CsPHB調(diào)控植物生長素生物合成基因YUCCA2和植物生長素外排載體PIN-FORMED1的表達(dá),而CsDFB1 與CsPHB 互作減弱了CsPHB轉(zhuǎn)錄調(diào)控作用,因此在植物生長素的分布中起著舉足輕重的作用。