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近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所與美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校合作在調(diào)控植物發(fā)育的協(xié)同作用機(jī)制方面取得重要進(jìn)展。

植物生長(zhǎng)過(guò)程中各個(gè)發(fā)育階段的轉(zhuǎn)換和特定基因的表達(dá)對(duì)于植物生長(zhǎng)非常重要，甚至?xí)绊懙街参镉绕涫寝r(nóng)作物的產(chǎn)量，闡明植物發(fā)育時(shí)期的分子調(diào)控機(jī)理對(duì)于生物學(xué)基礎(chǔ)理論和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)都具有重要的意義。以往的研究認(rèn)為擬南芥兩個(gè)表觀遺傳調(diào)控復(fù)合體Polycomb Group (PcG)和trithorax Group (trxG)通過(guò)拮抗作用來(lái)抑制或激活開(kāi)花基因，從而控制營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)到生殖生長(zhǎng)期的轉(zhuǎn)換。但是這兩類蛋白在其他發(fā)育過(guò)程中的功能知之甚少。該研究通過(guò)分析PcG和trxG基因功能缺失的三突變體，首次發(fā)現(xiàn)trxG和PcG復(fù)合體的功能在苗期的種子基因調(diào)控中存在協(xié)同作用方式，而不是傳統(tǒng)認(rèn)為的拮抗作用。進(jìn)一步的研究證明了trxG和PcG蛋白可以通過(guò)調(diào)控染色體的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)，協(xié)同抑制苗期種子發(fā)育相關(guān)基因的異位表達(dá)，從而維持植物正常的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)。研究結(jié)果對(duì)于揭示PcG和trxG介導(dǎo)的基因表達(dá)和沉默途徑之間的相互作用機(jī)制以及植物發(fā)育時(shí)空表達(dá)調(diào)控的表觀遺傳調(diào)控新機(jī)理提供了重要依據(jù)。