植物叶片发育遗传调控研究获进展

组蛋白去乙酰化酶（HDAC）在染色体的结构修饰和基因表达调控中发挥着重要的作用。

HDAC通过去乙酰化作用移除核心组蛋白N-末端的乙酰基，增加DNA与组蛋白之间的引力，使松弛的核小体变得十分紧密，从而抑制基因转录的起始与表达。研究表明，HDAC在植物生长发育过程中发挥重要调控作用。ASYMMETRIC LEAVES 1 (AS1) 作为一类MYB型转录抑制因子，通过调控KNOX基因的表达影响植物叶片发育，但是其分子机制还不清楚。

中科院华南植物园植物表观遗传学研究组罗鸣博士等科研人员综合利用分子生物学、生物化学和表观遗传学等手段，深入研究了表观遗传因子HDAC参与植物生长发育的分子机制。研究发现，RPD3型组蛋白去乙酰化酶HDA6的突变体axe1-5的叶片表现出锯齿和卷曲的现象，该表型与AS1和AS2的突变体（as1-1和as2-1）类似，它们的双突变体表现出更加明显的表型（图一）。

进一步通过双分子荧光互补技术，体外pull-down及免疫共沉淀等技术研究发现，HDA6可以与AS1、AS2在体内和体外相互作用（图二）。最后，研究证实HDA6与AS1和AS2形成一个蛋白质复合体，通过组蛋白去乙酰化修饰调控与叶片发育相关靶基因KNAT1、KNAT2和KNATM的表达，进而调控植物叶片的发育。

该研究成果为阐明植物叶片发育的表观遗传调控机理提供了重要的理论基础。

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2022-05-21 21:31:12