拟南芥AGL16与SOC1合作调控基因组水平基因表达和开花时间

　　

　　开花转型时间决定了植物适合度并受一个复杂基因调控网络调控，该网络整合了内在遗传和外在环境因素的响应，如AGL16等MADS-box转录因子在开花时间调控过程中起到了重要作用（Hu et al. 2014）；但AGL16在基因组水平上如何影响下游基因及其表达仍未知。

　　最近，中国科学院昆明植物研究所胡金勇团队与郭振华团队合作，基于染色质免疫共沉淀联合高通量测序和一系列遗传学和生化与分子实验，对AGL16下游基因谱进行了系统识别。研究发现，AGL16能广泛结合到超过2000多个基因的潜在启动子区域的CArG-box上；在已知约400个开花基因清单中，AGL16能结合到近70个在不同开花路径中起调控作用的基因上，意味着AGL16调控开花时间的遗传结果可能为不同路径的净效应。进一步分析表明AGL16可结合到关键开花促进基因SOC1启动子的多个区域，并抑制其表达；同时，AGL16与SOC1形成异源蛋白复合物并分享一系列共同靶标基因，二者部分相互依赖负调控了基因组水平的基因表达；遗传学分析表明，AGL16功能缺失在SOC1功能突变背景下使拟南芥开花更加提前。研究不仅揭示了AGL16-SOC1复合体的复杂互作和调控模式，也为进一步解析开花时间调控网络的复杂机制奠定了基础。 

　　近日，研究以AGL16 regulates genome-wide expression and flowering time with partial dependency on SOC1 in Arabidopsis为题，在线发表于Plant Physiology上。中国科学院昆明植物研究所董雪博士开展了全部生物信息学分析和部分遗传学实验，为文章第一作者。张利平博士开展了大部分染色质免疫共沉淀实验和部分生化实验，汤银华和于冬梅博士开展了部分蛋白互作实验，其他作者参与了样品收集和部分数据分析等工作。胡金勇和郭振华研究员为共同通讯作者。研究得到了国家自然科学基金（31570311、31501034、31700275、31800261）和中国科学院先导B（XDB31000000）等支持，还部分得到了中国西南野生生物种质资源库和中国科学院东亚植物多样性与生物地理学重点实验室植物多维成像及多样性分析等平台的帮助。 

　　文章链接

 

图1. AGL16可结合到近70个开花基因的启动子区间 

 

图2. AGL16与SOC1形成异源蛋白复合体 

 

　　图3. AGL16-SOC1共享靶标基因 

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