Транскриптомный анализ раскрывает механизм подавления образования побегов у яблони белком MdWOX11

Команда профессора Донга Чжана из Колледжа садоводства Северо-Западного университета A&F опубликовала исследование в журнале Horticulture Research.

Ключевые факторы образования побегов

• Генотип листьев яблони — ключевой фактор, влияющий на их способность к образованию адвентивных побегов (AS).
• Оптимальное соотношение цитокинина (CK) к ауксину (IAA) способствует формированию AS.

Роль гена MdWOX11

• Уровень экспрессии гена MdWOX11 отрицательно коррелирует со способностью к образованию AS.
• Сверхэкспрессия MdWOX11 в трансгенных растениях подавляет формирование AS.
• Анализ эндогенных гормонов показал разную динамику их содержания у линий MdWOX11-RNAi и MdWOX11-OE на трёх стадиях развития AS.

Транскриптомный анализ и механизм регуляции

• RNA-seq анализ выявил 8066 дифференциально экспрессируемых генов (DEGs).
• На стадиях каллуса и появления AS экспрессия генов, связанных с сигнальным путем CK и развитием побегов, была выше у контрольной линии GL-3, чем у растений MdWOX11-OE.
• Экспрессия гена цитокининоксидазы MdCKX5 была выше у растений MdWOX11-OE.
• Эксперименты (Y1H, dual-luciferase, ChIP-qPCR) подтвердили, что белок MdWOX11 связывается с промотором гена MdCKX5 и усиливает его активность.

Предложенная модель

MdWOX11 связывается с промотором MdCKX5 и индуцирует его экспрессию → MdCKX5 способствует деградации CK → низкая экспрессия генов, отвечающих на CK, ингибирует образование AS.

Вывод: Исследование раскрывает механизм регуляции образования AS и даёт представление об общей регуляции этого процесса у подвоев яблони.