《MONOPTEROS介導的植物幹細胞分化的分子機理》是依託中國科學技術大學，由趙忠擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：MONOPTEROS介導的植物幹細胞分化的分子機理
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：趙忠
- 依託單位：中國科學技術大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
生長素在植物幹細胞的維持和分化中起到非常重要的作用，其功能依賴於生長素回響因子5 (ARF5/MONOPTEROS/MP)的介導。近年的研究發現，MP通過直接調節若干細胞分裂素回響基因的表達來維持幹細胞賴以生存的微環境。更有意思的是，MP的RNA和蛋白同時也積累在幹細胞分化的周邊區，MP在不同的組織中對其靶基因的調控具有多樣性。這就意味著MP不僅僅在中央區通過介導生長素與細胞分裂素的相互作用來維持幹細胞，同時很可能在周邊區作為一個中心的連線控制點，參與了生長素對其它多種發育途徑的調控來促進幹細胞的分化。為了揭示其背後的分子機制，我們將用整合生物學的方法，結合染色質免疫沉澱、高通量測序、全基因組表達譜分析、遺傳學等方法研究MP在莖頂端分生組織中的下游調控基因。這項研究的結果，不僅著眼於探討體內MP信號途徑對幹細胞調控的機理，同時也能揭示這些重要的整合基因在體外器官發生中的重要作用。
結題摘要
生長素作為一種經典的植物激素，在促進莖頂端分生組織的分化和側生器官的起始過程中起到非常重要的作用。然而近幾年以來的一些研究表明，生長素不僅僅可以被運輸到新器官原基起始的區域，同樣也會被運輸到頂端分生組織中央的幹細胞區域。但是生長素在植物幹細胞區域的功能尚不清楚。通過本項目的研究，我們發現生長素在幹細胞中的主要生物學功能是由其下游的重要轉錄因子MONOPTEROS (MP)所介導的。MP可以直接抑制DORNROSCHEN/EHANCE SHOOT GENERATION (DRN/ESR1)基因的轉錄過程。而在幹細胞中特異表達的DRN則可以直接調控幹細胞屬性基因CLV3的表達，進而影響幹細胞的維持。我們的研究結果不僅首次在分子水平上證明了生長素調控植物幹細胞維持的重要功能，而且也揭示了生長素在不同組織中如何調控細胞維持和分化的分子機制。
