Regulation of ARGONAUTE10 Expression Enables Temporal and Spatial Precision in Axillary Meristem Initiation in Arabidopsis

第一作者：Cui Zhang

第一单位：深圳大学

通讯作者：Xuemei Chen

Abstract

背景回顾：Axillary meristems (AMs) give rise to lateral shoots and are critical to plant architecture.

研究意义：Understanding how developmental cues and environmental signals impact AM development will enable the improvement of plant architecture in agriculture.

主要发现：Here, we show that ARGONAUTE10 (AGO10), which sequesters miR165/166, promotes AM development through the miR165/166 target gene REVOLUTA.

结果1-调控AGO10的刺激：We reveal that AGO10 expression is precisely controlled temporally and spatially by auxin, brassinosteroids, and light to result in AM initiation only in the axils of leaves at a certain age.

结果2-调控AGO10的基因：AUXIN RESPONSE FACTOR 5 (ARF5) activates while BRASSINAZOLE-RESISTANT 1 (BZR1) and PHYTOCHROME-INTERACTING FACTOR 4 (PIF4) repress AGO10 transcription directly.

结果3-AGO10的精确时空调控：In axils of young leaves, BZR1 and PIF4 repress AGO10 expression to prevent AM initiation. In axils of older leaves, ARF5 upregulates AGO10 expression to promote AM initiation.

结论：Our results uncover the spatiotemporal control of AM development through the cooperation of hormones and light converging on a regulator of microRNA.

摘要

腋生分生组织形成侧生枝茎，对于植株的结构来说是非常重要的。理解发育线索和环境信号如何影响腋生分生组织的发育能够有助于改良农作物的株型结构。本文中，作者发现AGO10通过结合miR165/166，从而通过miR165/166的靶基因REV来促进腋生分生组织的发育。作者发现AGO10基因的表达受到了生长素、油菜素内酯以及光的精确时空调控，从而保证腋生分生组织只在特定时期的叶腋中才会起始。生长素响应基因ARF5能够直接激活AGO10基因的表达，而油菜素内酯信号转导组分BZR1和光敏色素相互作用因子PIF4能够直接抑制AGO10基因的表达。在幼嫩的叶腋中，BZR1和PIF4抑制AGO10的表达，防止腋生分生组织的起始。在老的叶腋中，ARF5上调AGO10的表达来促进腋生分生组织的发育。本文的研究结果揭示了植物激素与光照之间相互协作，最终通过microRNA来精确时空调控腋生分生组织的发育。

通讯作者

**Xuemei Chen**

个人简介：

1988年，北京大学，学士；

1995年，康奈尔大学，博士；

1995-1998年，加州理工学院，博后；

1999-2005年，罗格斯大学瓦克斯曼研究所，助理教授；

2005-2009年，加州大学河滨分校，副教授；

2009年-至今，加州大学河滨分校，教授。

研究方向：

小RNAs与翻译机制；

miRNA在细胞间的迁移；

可逆的RNA修饰。

doi: 10.1016/j.devcel.2020.10.019

Journal: Developmental Cell

Published date: Nov 23, 2020

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