【作者】 韦伟； 陶建军； 陈昊伟； 李擎天； 张万科； 马彪； 张劲松； 陈受宜；

【Author】 WEI Wei;TAO Jian-jun;CHEN Hao-wei;LI Qing-tian;ZHANG Wan-ke;MA Biao;ZHANG Jin-song;CHEN Shou-yi;State Key Lab of Plant Genomics,Institute of Genetics and Developmental Biology,Chinese Academy of Sciences;University of Chinese Academy of Sciences;

【机构】 植物基因组学国家重点实验室/中国科学院遗传与发育生物学研究所； 中国科学院大学；

【摘要】 PHD锌指蛋白参与调控植物生长发育和胁迫应答等多个过程。它们能结合不同修饰的组蛋白H3的"尾巴"从而识别组蛋白密码。本研究发现,大豆的GmPHD6锌指蛋白通过其N-末端结构域而不是PHD结构域,结合低甲基化修饰的组蛋白H3K4me0/1/2,但不结合H3K4me3。GmPHD6不具有转录调节能力但具有DNA结合能力。通过其PHD结构域,GmPHD6能与LHP1-1/2结合形成转录激活复合体。GmPHD6行使DNA结合功能,而LHP1-1/2行使转录激活功能。使用转基因毛状根系统,我们发现过量表达GmPHD6能提高大豆的抗盐能力。而当LHP1被RNA干扰时,过量表达GmPHD6却不再提高大豆抗盐能力,表明GmPHD6在抗盐反应中的作用是依赖于LHP1的。GmPHD6调控了数十个胁迫应答相关基因的表达。其中,我们确定了三个GmPHD6的直接下游基因,包括ASR(ABA-stress-ripening induced),CYP75B1和CYP82C4。过量表达这些下游基因也能赋予大豆植株抗盐能力。总之,转录复合体中的GmPHD6被甲基化的组蛋白H3K4me0/1/2招募并识别下游基因启动子区域内的G-rich(GTGGNG)结合元件,而LHP1则激活这些下游基因的表达。我们的研究揭示了一个复杂的转录激活复合体在盐胁迫应答中的调控机制,为基因工程改造大豆提供了参考,有助于改善大豆或其他豆科作物的抗逆性。更多还原