REVOLUTA调控拟南芥侧芽起始的机制研究

Crop productivity highly depends on plant architecture and status, which is determined by the growth of lateral organs. The initiation and outgrowth of axillary meristems greatly affect plant architecture and status. However, the initiation of axillary meristem remains poorly understood. REVOLUTA encodes a homeodomain-zip transcription factor, of which loss-of-function mutants lack lateral shoots, indicating important roles of REV in the initiation of axillary meristems. SHOOT-MERISTEMLESS as a marker of meristem cells, its activation is required for the initiation of axillary meristem. Using Arabidopsis as the model plant, we attempt to fuse the REV gene and the glucocorticoid receptor gene to make REV function inducible after chemical treatment. Cell specific transcriptome, Chromatin immunoprecipitation and RNA-Seq will be used to analyze the molecular mechanisms of lateral shoot initiation regulated by REV, and search for new genes involved in this procedure, which will shed light to the study of lateral meristem. Our previous resullts indicate that REV activates STM transcription, which provides important clues. The applicant is familiar with the developmental biology of plant and researching methods of transcription factors which will favor the advance of the project.

植物地上部分的形态结构直接影响产量，这一特征在很大程度上取决于侧生器官的生长，包括侧生分生组织的起始和外生。侧生分生组织的起始非常复杂，其调控机制研究很少。REVOLUTA（REV）是一个含有同源结构域和亮氨酸拉链的转录因子，在侧芽起始过程中发挥着重要作用。SHOOT-MERISTEMLESS（STM）作为干细胞的marker基因，其激活对分生组织的起始和维持是必须的，但其激活因子尚不清楚。本项目拟利用拟南芥作为侧芽发生的模式植物，通过化学诱导激活侧芽起始过程。通过细胞特异的转录谱，结合ChIP和RNA-Seq的方法分析REV调控侧芽发生的分子网络，找到调控侧芽起始的新基因，为植物侧生分生组织起始的研究提供新的线索。本实验室前期工作表明，REV能激活STM表达，为本项目研究提供了重要基础。申请人具有植物发育生物学研究背景，并熟练掌握了转录因子的研究方法，有利于本项目顺利进行。

侧枝是植物地上形态的重要组成部分，侧枝结构直接影响产量，这一特征在很大程度上取决于侧枝的生长发育，包括侧生分生组织的起始和外生。侧生分生组织的起始非常复杂，其调控机制研究很少。REVOLUTA（REV）是一个含有同源结构域和亮氨酸拉链的转录因子，在侧芽起始过程中发挥着重要作用。SHOOT-MERISTEMLESS（STM）作为干细胞的marker基因，其激活对分生组织的起始和维持是必须的，但其激活因子尚不清楚。本项目利用拟南芥作为侧芽发生的模式植物，通过化学诱导激活侧芽起始过程。通过细胞特异的转录谱，结合ChIP和RT-PCR的方法分析REV调控侧芽发生的分子网络，找到调控侧芽起始的新基因，为植物侧生分生组织起始的研究提供了新的线索。拟南芥侧生分生组织的研究，对于禾本科作物的分蘖和穗部形态研究都有重要的借鉴意义，因此在农业生产中具有潜在的应用价值。