磷(Pi)限定是制约作物出产的重要因素。为了更好地应答缺磷的压力，植物于接收以及哄骗磷方面已经经进化出多种顺应机制，包孕对于磷的转变生长以及磷饥饿旌旗灯号的激活。然而，这些计谋是怎样协调的，今朝的研究依然十分有限。2022年5月30日，中国农业科学院 易可可课题组于PLANT CELL上揭晓了名为Alternative splicing of REGULATOR OF LEAF INCLINATION 1 modulates phosphate starvation signaling and growth in plants的研究结果。以前的研究注解，水稻的RLI一、GOLDEN二、ARR-B以及Psr1 (GARP)亚家族转录因子可以调控叶片倾角，以应答差别的磷元素供给量。基因组解释以及公然的RNA测序数据注解，RLI1有两种差别的转录变异。RT-PCR 以及 WB成果注解RLI1有两个转录变异体，可以于水稻中孕育发生RLI1a以及RLI1b亚型。 该研究发明于磷缺少前提下RLI1a的转录被年夜幅度按捺，而RLI1b遭到的影响较小(图1A)。 于磷缺少前提下RLI1a卵白程度显著低在磷足够前提下 (图1,B以及C)。然而，RLI1b卵白程度于磷缺少前提下显著晋升，这些成果注解磷供应不足可能致使RLI1b表达上调。图1 A, qRT-PCR阐发RLI1a以及RLI1b于野生型植物中的表达程度，于+ P (200 M Pi)以及-P (0 M Pi)前提下生长。于+ P前提下生长10天的植株被转移到+ P以及-P前提下再生长10天。B，免疫印迹阐发+ P以及-P前提下野生型植物RLI1a以及RLI1b卵白程度。C，图(B)中相对于卵白的定量程度;思量到RLI1a以及RLI1b对于缺磷勒迫的反映差别，和RLI1(本研究中RLI1a)于叶片倾角中对于外部磷哄骗能力的应激能力，咱们假定RLI1a以及RLI1b可能于调治叶片倾角方面阐扬差别的作用。是以，该研究于RLI1a- ox以及RLI1b- ox两莳植物的纵向切片上丈量了叶片节理细胞长度。RLI1a- ox -3的细胞长度显著年夜在其他植物，而RLI1b- ox -1以及WT之间没有显著差异(图2,E以及F)。这些成果注解，与RLI1a差别，RLI1b不影响叶片节理细胞长度来调治叶片倾角(图2,E以及F)。于-P前提下，rli1b - ox植株的叶片倾角也与WT相称。这些成果注解，PSI叶片竖立性的孕育发生与RLI1a的按捺有关，而与RLI1b的按捺无关。 图2 E, WT、rli一、RLI1a-Ox-三、RLI1b-Ox-1植株第2叶顶叶层节纵向剖面图。比例尺，50 m。F，叶片节理细胞长度。值暗示平均值 SD (n = 30-50)。水稻RLI1b-Ox品系体现为叶尖坏逝世，是磷中毒的典型症状。出乎意料的是，RLI1a-Ox也显示叶尖坏逝世(图3A以及图4A)。经由过程对于这些过表达系中磷含量的丈量，证明了于磷足够前提下，RLI1a-Ox以及RLI1b-Ox植株的地上部磷堆集高在野生型，而于磷匮乏前提下这些差异显著缓减小(图4,B以及C)。这些成果注解，RLI1a以及RLI1b于水稻中都具备调控磷堆集以及调治磷匮乏旌旗灯号的功效。 图3 A水培前提下WT、RLI1a过表达系(A - ox -3/7/10)以及RLI1b过表达系(b-Ox-1/9/12)的表型体现阐发。图4A, WT与RLI1a过表达株系(A - ox -3/7/10)以及RLI1b过表达株系(b-Ox-1/9/12)叶片的表型体现。于足够磷 (HP, 200 M Pi)以及缺少磷 (LP, 5 M Pi)前提下生长30天。主分蘖顶部的第三片叶子用在阐发。B以及C, 于HP以及LP前提下WT, a-Ox以及b-Ox的磷的丈量值。FW暗示新鲜重量。值暗示平均值 SD，反复3次。鉴在RLI1a以及RLI1b对于R1BS (RLI1a binding site, NAKATNCN)以及P1BS(PHR1 binding site,GNATATNC) 体现出差别的DNA联合亲以及力，假定RLI1a以及RLI1b可能于体内优先靶向差别的基因。为了验证这一假定，咱们对于35SRLI1a-FLAG以及35S-RLI1b-FLAG苗期植株接纳CUT Tag技能举行了基因组表不雅阐发，然落伍行了高通量测序。测序数据显示，与RLI1b比拟，RLI1a于体内联合更多的DN**段，有11417个DNA联合峰值，而RLI1b只有3415个峰值(图5,A以及B)。其他候选靶基因相干序各位在峰值的上游3k bp内至下流1k bp处。正如转录因子所指望的那样，RLI1a以及RLI1b常常联合于基因的转录肇始位点(TSSs)四周。RLI1a靶向6716个基因，而RLI1b只靶向水稻基因组中的2884个基因(图5C)。此中2047个基因是RLI1a以及RLI1b的配合靶基因，4669个基因以及837个基因别离是RLI1a以及RLI1b的配合靶基因(图5)。这些成果注解，于体内RLI1a比RLI1b具备更广泛的靶基因规模。图5 于体内，RLI1a比RLI1b具备更广泛的靶标。A、RLI1a以及RLI1b于染色体差别位置的峰数。从含有RLI1a-FLAG以及RLI1b-FLAG的转基因植物的嫩枝中分散细胞核，使用CUT Tag试剂盒(NovoNGS)举行ChIP-seq阐发。B, RLI1a以及RLI1b靶向的峰总数。偏差条为SD (n = 2)。C，暗示RLI1a以及RLI1b靶向基因堆叠的Venn图。这些数字代表RLI1a或者RLI1b直接靶向的基因数目。BR生物合成以及旌旗灯号转导相干基因或者磷内稳态以及旌旗灯号转导相干基因。该研究中使用的CUT Tag试剂盒来自近岸卵白，近岸卵白的NovoNGS CUT Tag 3.0 High-Sensitivity Kit已经助力多篇高分文章揭晓，是您表不雅遗传研究的患上力助手！CUT Tag相干产物思量到RLI1a而非RLI1b调控叶片倾角，且于RLI1a ChIP-Seq数据中检测到很多BL生物合成以及旌旗灯号基因，咱们猜度，RLI1a直接调控 brassinolide 相干基因的表达，从而调治BL含量以及旌旗灯号，从而影响水稻生长。为了验证这一假定，咱们设计了针对于BL生物合成基因启动子(D十一、DWF四、BZR1)的特异性引物，并将其用在ChIP-qPCR阐发。以及阳性比照相似，于D十一、DWF4以及BZR1 pro位点检测到显著富集的RLI1a- flag而非RLI1b- flag(图6A)，注解RLI1a与这些启动子联合，可能影响D十一、DWF4以及BZR1于体内的表达。 图6 A, ChIP-qPCR阐发D十一、DWF四、BZR一、BU1启动子上RLI1a以及RLI1b的表达程度。别的，与差别品系间BL含量的差异和激活BL旌旗灯号的是RLI1a而不是RLI1b的不雅点一致，于比照前提下和于BL以及brassinazole (BRZ，一种BL生物合成特异性按捺剂tor)处置惩罚下，RLI1b- ox的叶片倾角与WT相似。这些成果注解，RLI1a直接调控BL生物合成基因的表达，从而调治BL内稳态以及旌旗灯号转导，进而影响水稻生长。该研究还从20种具备代表性的陆地植物中构建了MYBCC卵白的体系发育树，并于被子植物中发明了RLI1特异的分支。对于这支枝的基因举行布局阐发，猜测年夜大都基因会发生近似的AS类型与水稻RLI1近似，于拟南芥、年夜豆以及玉米中检测到两个编码假设的MYB以及MYB- cc卵白的转录亚型。这些成果注解，RLI1样基因的AS于双子叶以及单子叶中都是守旧的。近岸卵白相干产物姑苏近岸卵白质科技株式会社，是一家专注在重组卵白运用解决方案的高新技能企业，主业务务为靶点及细胞因子类卵白、重组抗体、酶及试剂的研发、出产以及发卖，并提供相干技能办事。公司定位为医疗康健与生命科学范畴原料与技能解决方案的上游供给商，致力在为下流客户提供实时、不变、优良的产物及办事，助力全世界生物医药企业以及研究机构的技能与产物立异进级。拜候www.novoprotein.com.cn或者致电400-600-0940。