植物热形态建成中PIF4调控SAURs基因表达

摘要

高等植物在高于最适温度且低于逆境高温的温和高温范围内，发生的一系列形态变化统称为热形态建成。在这些形态变化中，以高温诱导的下胚轴伸长受到的关注最多，研究也最为深入。SMALL AUXIN UP RNA(SAUR)基因家族在促进生长和细胞伸长过程中发挥着重要作用。然而，对于高温调控SAURs的分子机制还知之甚少。该研究以拟南芥（Arabidopsis thaliana）Col-0野生型、pif4-2突变体和4种转基因植物为材料，采用实时荧光定量PCR、染色质免疫共沉淀、双荧光素酶报告基因检测和表型分析的方法探索了热形态建成中高温调控SAUR1～SAUR4的分子机制。结果表明：高温促进SAUR1～SAUR4转录，并且这一促进作用需要转录因子PHYTOCHROME-INTERACTING FACTOR 4(PIF4)；转录因子PIF4结合SAUR1～SAUR4启动子区中含有E-box的区域，并且温和高温会提高这些结合的强度；在热形态建成信号转导通路中SAUR1处于PIF4的下游；PIP4对SAUR1～SAUR4的调控需要生长素信号转导通路的参与。以上结果表明，高温通过影响PIF4与SAUR1～SAUR4启动子染色质的结合强度来调控这4个基因的转录。该研究有助于理解热形态建成中高温调控下胚轴伸长的下游分子机制，从而丰富抗热育种理论。

关键词

热形态建成 / 下胚轴伸长 / PIF4 / SAURs