上海逆境中心揭示拟南芥根木质部模式建成的新机制

根中的木质部模式是通过创建相反梯度的miRNAs及其靶标HD-ZIP III转录因子家族的转录水平来建立的。调节木质部模式的miRNAs，miR165/6，通过胞间连丝移动，但它们的运输如何被调控仍然难以捉摸？

2021年3月23日，中科院上海植物逆境生物学研究中心Rosa Lozano-Duran课题组在PNAS 发表了题为The receptor-like kinases BAM1 and BAM2 are required for root xylem patterning的研究工作，本研究发现miRNA靶基因的适当水平和分布需要两个质膜和胞间连丝定位蛋白BAM1和BAM2来维持，并因此在根木质部模式建成中起作用。

在过去的十年里，多项研究揭示了小非编码RNA(sRNA)作为可移动分子在植物发育、决定叶片极性、根维管模式、胚分生组织形成、雌配子发生和地上部顶端分生组织的维持、以剂量依赖的方式调节细胞命运的获得中的相关性。有趣的是，最近的研究表明，microRNAs(MiRNAs)的细胞间移动是定向的，这表明这一过程必须受到精确的调控。

木质部模式是由一个强大的调控途径调控的，包括miRNAs 165和166(miR165/6)以及转录因子SHR和SCR。SHR在中柱中产生，并从一个细胞移动到另一个细胞的内皮层，在那里它诱导SCR的表达，并与后者一起，诱导MIR165a和MIR166b的表达。

根中的木质部模式是通过创建相反梯度的miRNAs及其靶标HD-ZIP III转录因子家族的转录水平来建立的。该途径包括miRNAs 165和166(miR165/6)以及转录因子SHR和SCR。SHR在中柱中产生，并从一个细胞移动到另一个细胞的内皮层，在那里它诱导SCR的表达，并与后者一起，诱导MIR165a和MIR166b的表达。调节木质部模式的miRNAs，miR165/6，通过胞间连丝移动，但它们的运输如何被调控仍然难以捉摸。

本研究，BAM1和BAM2，是富含亮氨酸的重复受体样蛋白激酶(LRR-RLKs)，是质膜和胞间连丝定位的。作者发现同时突变BAM1和BAM2，bam1 bam2突变体中miR165/6活性（而非积累）受损，导致HD-ZIPIII因子水平提高和木质部构型改变；表达geminivirus编码的BAM1/2-相互作用因子C4会导致HD-ZIP III更高的积累。尽管miR165/6的总积累量正常，HD-ZIP III转录本的分布范围更广，并最终导致木质部模式缺陷，这取决于上述miRNA靶基因的功能。

病毒BAM1/2相互作用因子C4的组成型（A）或内胚层特异性（B）表达干扰木质部构型

综上所述，我们的结果表明，BAM1和BAM2是维持miRNA目标转录本的适当水平和分布所必需的，从而通过确保miR165/6靶向转录本的正确分布和积累，保证拟南芥根中正确的木质部模式。质膜和胞间连丝定位的BAM1和BAM2是拟南芥根木质部模式的新调节因子，揭示了重复受体样蛋白激酶RLK组合的新功能。

论文链接：https://www.pnas.org/content/118/12/e2022547118

来源：植物生物学

原文链接：http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI5NTk2MTcyOA==&mid=2247496277&idx=3&sn=6718bce7449cc4273f55f8f771fc589d

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