HY5与miR156d-AHL15调控轴:揭示拟南芥营养-生殖转换与寿命调控的分子机制

【字体: 时间:2025年07月25日 来源:Plant Physiology 6.6

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  来自国内的研究人员针对拟南芥发育阶段转换机制展开研究,发现光信号转录因子HY5通过结合miR156d启动子G-box样基序,反向调控miR156d/SPLs-AHL15通路,揭示该调控轴通过影响腋生分生组织成熟度来控制开花时间与植物寿命。该研究为作物生命周期调控提供了新靶点。

  

在模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)中,光信号核心转录因子HY5(ELONGATED HYPOCOTYL 5)与微小核糖核酸miR156d上演了一场精彩的分子双人舞。研究发现,HY5能像精准的分子开关般结合在miR156d启动子的G-box样基序上,有趣的是,这种结合在野生型和hy5突变体中呈现出"跷跷板"式的反向调控效应——当HY5缺席时,miR156d表达量飙升,而其靶标SPLs(SQUAMOSA PROMOTER BINDING PROTEIN-LIKE)家族基因则被显著压制。

更引人入胜的是,过量表达miR156d的转基因植株(miR156dOX/hy5)仿佛获得了"青春永驻"的魔法:开花时间推迟、营养生长期延长,甚至整体寿命都得到显著提升。深入机制研究发现,这要归功于SPLs的靶蛋白AHL15(AT-HOOK MOTIF NUCLEAR LOCALIZED 15)在腋生分生组织中的积累延迟了其成熟进程。当研究人员在miR156dOX背景下敲低AHL15时(AHL15CR/miR156dOX/hy5),植株立刻表现出"早熟"表型,抽薹时间大幅提前,犹如被按下生命加速键。

这项研究首次勾勒出HY5-miR156d/SPLs-AHL15这条精妙的调控轴线,不仅解开了植物发育阶段转换的分子奥秘,更为作物生育期精准调控提供了全新的理论靶点。

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