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2021 年3 月3 日,中国科学院华南植物园侯兴亮研究员团队在New Phytologist 发表了题为A novel Arabidopsis gene RGAT1 is required for GA‐mediated tapetum and pollen development 的研究论文。本研究发现了DELLA蛋白的直接靶标RGAT1,其在GA介导的绒毡层和花粉发育中发挥着重要作用。 植物激素赤霉素(GA)对花药发育至关重要。RGA是DELLA家族中的一员,是GA信号的主要抑制因子,也是植物雄性育性的关键调节因子。然而,GA-RGA介导的花药发育的下游基因仍有待研究。
本研究发现一个新的拟南芥基因RGA Target 1(RGAT1)。在花粉发育过程中,RGAT1是一个重要的RGA调控靶基因。RGAT1主要在花药发育的第8-11期,表达于绒毡层和小孢子,并且,在花序顶端可被RGA直接激活,而被GA抑制。
RGAT1的功能丧失和功能获得均使绒毡层发育异常,导致花粉败育和角果变短。在RGAT1基因敲低和过表达株系中,花粉败育发生在第10期。RGAT1功能丧失导致绒毡层细胞过早退化,并伴随而ER衍生绒毡体的缺陷。RGAT1过表达则延缓了绒毡层的退化。TUNEL分析证实RGAT1参与了绒毡层细胞的程序性死亡。此外,降低RGAT1的表达,能够部分挽救GA缺陷突变体ga1‐3的绒毡层发育缺陷。
RGAT1 is required for GA-mediated anther development in Arabidopsis thaliana.
综上,本研究结果表明,RGAT1是RGA的直接靶标,在GA介导的绒毡层和花粉发育中起重要作用。
文章链接:
https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/nph.17314
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