The Plant Cell | 中科院华南植物园侯兴亮团队揭示DELLA-BRM-NF-YC模块调控拟南芥开花的分子机制

以下文章来源于植物生物学研究 ，作者XX

开花是植物从营养生长到生殖生长的一个重要转折点，这种时间转变受外界环境因素和内部信号的严格调控。赤霉素（GA）在拟南芥成花诱导中的关键作用已得到广泛研究。在开花之前，生物活性GAs的水平增加，从而通过激活茎尖中SOC1和LFY的表达来促进开花。具有生物活性的GAs可以与其受体GA-INSENSITIVE DWARF 1（GID1）结合，进而招募DELLA蛋白（DELLAs）进行泛素化和降解。DELLAs蛋白是GA信号通路中的关键负调节因子，有研究发现DELLAs可以与表观遗传因子（如SWI3C和PICKLE）互作，表明GA信号通路与表观遗传调控机制之间存在联系。

NF-Y是在真核生物中广泛存在的一类转录因子，由NFYA、NF-YB和NF-YC三个不同的亚基组成，通过核心五聚体CCAAT基序与DNA结合来调控靶基因的表达。迄今为止，NF-YA、NFYB和NF-YC转录因子均已被证实参与调节拟南芥开花。前期研究发现，NF-Ys作为开花激活因子，通过与DELLAs互作而与SOC1结合发生隔离，从而导致SOC1表达下调，并抑制开花（Hou et al., 2014）。尽管NF-Ys和DELLAs之间的分子和遗传关系已被证实，但DELLAs在开花期间抑制NF-Y活性的详细分子机制尚不清楚。

2023年6月9日，The Plant Cell在线发表了中国科学院华南植物园侯兴亮研究团队题为“Gibberellin signaling modulates flowering via the DELLA-BRAHMA-NF-YC module in Arabidopsis”的研究论文，阐明了DELLA蛋白促进DELLA-BRM-NF-YC模块的形成，而该模块对于GA介导的开花至关重要。

为解析在开花调控中与DELLAs相关的表观遗传因子，本研究通过酵母双杂筛选到SWI/SNF染色质重塑复合物的核心催化亚基BRAHMA（BRM），已知BRM通过调节基因表达在多个生物过程中发挥功能，在此其通过DELLA-BRM-NF-YC模块的形成参与GA信号介导的拟南芥开花。DELLA、BRM和NF-YC转录因子之间相互作用，并且DELLA蛋白促进BRM和NF-YC蛋白之间的互作，而这破坏了NF-YCs与主要开花整合子基因SOC1的结合，从而抑制开花。另一方面，DELLA蛋白也促进BRM与SOC1的结合。GA诱导的DELLA蛋白降解能够干扰DELLA-BRM-NF-YC模块的形成，BRM对NF-YCs的抑制受阻，并降低BRM的DNA结合能力，从而促进H3K4me3在SOC1染色质上的沉积，导致早花表型。

综上研究表明，BRM是DELLA蛋白在成花转变过程中的关键表观遗传伴侣。此外，该研究为GA信号如何协调表观遗传因子和转录因子来调控植物开花基因的表达和开花提供了分子层面的见解。

中国科学院华南植物园植物激素调控研究组陈焕镛副研究员张春雨、Mingyang Jian为论文共同第一作者，华南植物园侯兴亮研究员为本文通讯作者，刘旭和胡一龙副研究员等也参与了该项研究。相关工作得到了国家自然科学基金、广东省重点领域研发计划、广东省基础与应用基础研究基金项目以及广州市政科技项目的资助。

原文链接https://doi.org/10.1093/plcell/koad166

转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号

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