教学科研
【南林新闻中心讯】近日,我校林学院陈金慧教授课题组和德国弗莱堡大学Thomas Laux教授课题组发表研究成果,揭示了小分子RNA miR394通过抑制其靶基因LCR,从而促进WUS介导植物体胚发生的调控机制。
据悉,植物体细胞胚胎发生(somatic embryogenesis,SE)是指植物体细胞在特定条件下,通过类似于合子胚发生的方式发育成完整植株的离体再生途径。这一技术方法被广泛应用于植物种质资源保护与利用、优良品种选育与推广以及转基因和基因编辑育种技术构建等领域。目前已发现WUSCHEL(WUS)、BABY-BOOM(BBM)和LEAFY COTYLEDON1/2(LEC1/2)等多个转录因子单独过表达即可诱导植物全能性表达并促进体胚发生,但潜在的分子调控途径及网络模块仍不清晰。
课题组以体胚发生能力较弱的拟南芥Ler生态型为材料,利用三步法间接体胚发生方式,通过构建LhG4/pOp二元表达系统和DEX/GR诱导表达系统,发现干细胞调控因子WUS诱导植物体胚发生具有剂量效应,同时,miR394和适量WUS的共表达能够显著性增强适量WUS介导的体胚发生效率。研究表明,miR394和WUS作用于体胚发生早期阶段,对体胚发生的促进效果最为明显,此外,MIM394(miR394模拟靶标)和miR394基因功能缺失突变均表现出对体胚发生的负调控作用。分析miR394靶基因筛选和功能分析发现,miR394通过抑制其靶基因LCR的表达,促进了WUS介导的体胚发生。
研究论文在国际植物学领域著名期刊《New Phytologist》在线发表,题为“miR394 enhances WUSCHEL-induced somatic embryogenesis in Arabidopsis thaliana”。林学院博士后鲁路为论文第一作者,林学院陈金慧教授和德国弗莱堡大学Thomas Laux教授为论文共同通讯作者,林学院施季森教授、青年教师郝兆东博士等参与研究。该研究得到了德国科研基金项目(DFG)、江苏省重点研发计划项目、江苏省“青蓝工程”、江苏省特聘教授项目、南京林业大学博士研究基金和江苏高校优势学科建设工程专项的联合资助。