昆明植物所解析miR319-TCP4调控次生木质部形成的分子机制

　   microRNAs (miRNAs)是一类内源性的、约21个碱基长度的小分子非编码RNA， 它通过指导剪切或者抑制翻译等方式调节植物基因的表达,  参与调控植物生长发育各个方面。miR319(或miR-JAW)是第一个利用正向遗传突变筛选方法发现的植物miRNA，其靶基因（TCP2/3/4/10/24）是第一个应用芯片技术在全基因组水平上鉴定所得的。miR319与TCPs 转录因子调控植物叶、花等器官的形态建成和生长发育，也参与激素合成和相关信号转导通路。jaw-D 植株（miR319过表达植株）下胚轴变短、叶片偏上生长、叶片发育皱缩以及叶片边缘锯状化等一系列异常表型。miR319与主效靶基因TCP4不仅调控植物叶片的生长发育，而且还通过控制茉莉酸生物合成从而调控茉莉酸调控通路及叶片的衰老进程。研究推测miR319-TCP4控制叶片衰老时，不仅调控了JA生物合成通路而且还调控了某种未发现的衰老通路。 

　　中国科学院昆明植物研究所中国西南野生生物种质资源库孙旭东及其同事研究发现了这一未知的衰老通路，TCP4能够直接结合到木质素合成关键调控基因VND7的启动子上激活其表达，进而激活次生细胞壁的形成和程序性细胞死亡。这一发现揭示了miR319-TCP4在协调植物发育进程和死亡响应的新机制。该研究结果以“Activation of Secondary Cell Wall Biosynthesis by miR319-targeted TCP4 transcription factor”为题在线发表在植物学主流期刊Plant Biotechnology Journal杂志。 

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图1 TCP4直接结合到VND7启动子上激活其的表达