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A Novel RGL2-DOF6 Complex Contributes to Primary Seed Dormancy in Arabidopsis thaliana by Regulating a GATA Transcription Factor

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Molecular Plant 2017年第10期10卷 1307-1320页

作者： Pratibha Ravindran Vivek Verma Petra Stamm Prakash P. Kumar Department of Biological Sciences Faculty of Science National University of Singapore Singapore 117543 Singapore present address: Department of Biosciences Durham University South Road Durham DH1 3LE UK

The DELLA protein RGA-LIKE2 （RGL2） is a key transcriptional repressor of gibberellic acid （GA） signaling that regulates seed germination. We identified GATA12, a gene encoding a GATA-type zinc finger transcription factor, as one of the downstream targets of RGL2 in Arabidopsis thaliana. Our data show that freshly harvested （unstratified） seeds of GATA 12 antisense suppression lines have reduced dormancy compared with the wild-type, while ectopic expression lines show enhanced seed dormancy. We show that GATA12 expression is negatively regulated by GA, and its transcript levels decline dramatically under dormancy- breaking conditions such as dry storage and cold stratification of seeds. GATA12 promoter has several GAMYB- and DOF-associated motifs that are known to be GA- and RGL2-responsive, respectively. Chromatin immunoprecipitation assay showed that a protein complex containing RGL2 can bind to GATA12 promoter and thereby regulate its expression. RGL2 lacks a DNA binding domain and requires a transcription factor to induce GATA12 expression. Our data show that this RGL2-containing protein complex includes DNA BINDING1 ZINC FINGER6 （DOF6）, which is a known negative regulator of germination in freshly harvested seeds. We further show that this novel RGL2-DOF6 complex is required for activating GATA12 expression, thus revealing a molecular mechanism to enforce primary seed dormancy.

关键词： seed germination primary dormancy DELLA RGL2 DOF6 gibberellin

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MYB102，CIPK14，RGL2和SAG29参与拟南芥微嫁接发育的初步分析

MYB102，CIPK14，RGL2和SAG29参与拟南芥微嫁接发育的初步分析

引用

作者：王玺兰州大学

学位级别：硕士

植物体的嫁接作为一门无性繁殖技术已被广泛应用于农业生产当中。近期,模式植物拟南芥的微嫁接方法也在逐步发展,嫁接技术作为长距离运输信号功能分析的一种实验手段而被经常运用。本实验室之前做了拟南芥微嫁接的表达谱基因芯片,分析... 详细信息

植物体的嫁接作为一门无性繁殖技术已被广泛应用于农业生产当中。近期,模式植物拟南芥的微嫁接方法也在逐步发展,嫁接技术作为长距离运输信号功能分析的一种实验手段而被经常运用。本实验室之前做了拟南芥微嫁接的表达谱基因芯片,分析了多种在拟南芥幼苗嫁接过程中表达发生变化的基因的突变体。本课题对其中4个上调的基因做出进一步的研究与分析,它们分别是MYB102、CIPK14、RGL2和SAG29。我们对这4个基因的单突变体myb102、ciok14、RGL2和sag29及据此构建的 5 个双突变体sag29×RGL2、RGL2×myb102、sag29×myb102、cipk14×myb102和RGL2 ×cik14的基因型、嫁接率情况和一系列非生物胁迫的响应进行了分析。实验结果表明,myb102、cipk14、RGL2和sag29在嫁接过程中与野生型相比较有着显著降低的嫁接率;双突变体sag29×RGL2×RGL2×myb102、sag29×myb102、ci×myb102和RGL2Xcipk14的嫁接率也与野生型有显著的差异（p＜0.05）,说明这4个基因在拟南芥嫁接愈合过程中发挥着重要的作用。这4个单突变体和5个双突变体与野生型相比较在非生物胁迫中也表现出显著的差异,表明这4个基因不同程度地参与非生物胁迫的响应,且表现出功能上不同程度的关联性。本课题的研究有助于进一步了解这4个基因在拟南芥微嫁接过程中的相互关系,为进一步理解这些基因在拟南芥微嫁接过程中的作用机理奠定基础。

关键词： MYB102 CIPK14 RGL2 SAG29 微嫁接

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