遺傳發育所發現調控擬南芥分枝和種子角果發育的轉錄因子

　　Dof轉錄因子家族是一類植物特有的轉錄因子家族，它們參與調控了多種生長發育過程。在以前的研究中發現，大豆GmDOF4和GmDOF11可提高種子的脂肪酸含量并增加種子千粒重。本研究篩選了在擬南芥種子/花中高表達的Dof轉錄因子AtDOF4.2并進一步研究其功能。

　　AtDOF4.2定位于細胞核。研究人員應用酵母和原生質體系統發現，AtDOF4.2具有轉錄激活活性，而且其中的TMD基序對于該活性是必需的。AtDOF4.2能結合具有AAAG核心元件的雙鏈DNA序列，核心元件中任意堿基的突變會導致結合能力的喪失，側翼序列能對結合能力產生影響。AtDOF4.2過表達植株表現為分枝增多的表型，TMD基序突變降低了轉基因植物的分枝。上述表型可能是通過提高側枝發育相關基因STM、TFL1和CYP83B1在轉基因株系中的表達來實現的。AtDOF4.2過表達植株種子表皮細胞壁呈現坍塌狀，細胞間的輪廓變的不明顯。通過GC/MS測定發現，種子表皮細胞壁中的膠質含量大幅下降，膠質主要成分多糖總含量以及各組分相對含量都發生了明顯變化。細胞壁松弛相關基因AtEXPA9在轉基因植物中表達量有明顯提高，且AtDOF4.2能與AtEXPA9的啟動子結合。dof4.2突變體沒有分枝和種皮的變，化但其角果略長，單株植物種子產量增加。

　　AtDOF4.4是AtDOF4.2的一個類似物，具有轉錄激活活性。其過表達也促進側枝發育，但抑制角果長度及單株產量。AtDOF4.4的RNAi株系呈現角果增長單株產量增加。AtDOF4.2和AtDOF4.4表達都受到抑制的株系其表型與AtDOF4.4的RNAi株系類似。

　　這些研究表明，AtDOF4.2和AtDOF4.4是調控植物分枝和種子/角果發育的重要因子。該研究對于揭示植物株型與產量的關系具有重要意義。

　　相關論文于10月24日在線發表于Biochemical Journal (doi:10.1042/BJ20110060)。共同培養的學生鄒洪峰和張玉芹是共同第一作者。周奕華課題組也參與了相關工作。

　　該項研究得到973項目，轉基因專項及國家自然科學基金資助。