Yếu tố phiên mã BES1/BZR1 trong cây bắp và kích thước hạt bắp

 Yếu tố phiên mã BES1/BZR1 trong cây bắp và kích thước hạt bắp

Nguồn: Fuai Sun, Lei Ding, Wenqi Feng, Yang Cao, Fengzhong Lu, Qingqing Yang, Wanchen Li , Yanli Lu, Nitzan Shabek, Fengling Fu, Haoqiang Yu. 2021. Maize transcription factor ZmBES1/BZR1-5 positively regulates kernel size. J Exp Bot. 2021 Feb 27; 72(5):1714-1726.  doi: 10.1093/jxb/eraa544.

Yếu tố phiên mã (TFs) BES1/BZR1 điều tiết sự biểu hiện của những gen đáp ứng với hợp chất brassinosteroids, đóng vai trò chủ chốt trong quá trình phát triển thực vật, nhưng vai trò của những TFs ấy trong phát triển hạt bắp vẫn còn bí ẩn. Theo nghiên cứu này, các tác giả đã tìm thấy ZmBES1/BZR1-5 điều tiết tích cực kích thước trái bắp. Phân tích “association” những gen ứng cử viên của 513 dòng cận giao rất đa dạng cho thấy có 3 chỉ thị SNPs liên quan đến gen ZmBES1/BZR1-5 một cách có ý nghĩa đối với tính trạng chiều ngang hạt bắp và chiều dài hạt bắp và có 4 chỉ thị SNPs liên quan đến khối lượng 100 hạt. Sự biểu hiện mạnh mẽ gen ZmBES1/BZR1-5 trong cây Arabidopsis và cây lúa đều kèm theo kích thước và khối lượng hạt gia tăng đáng kể, hạt nhỏ hơn được sản sinh trong giống bắp có hiện tượng chèn đoạn Mu transposon và dòng đột biến hóa chất EMS. Protein ZmBES1/BZR1-5 nằm trong nhân tế bào, bao gồm domain bHLH và BAM, chỉ ra rằng không có hoạt động phiên mã như một monomer nhưng hình thành nên một homodimer thông qua domain có tên là BAM. Phân tích kỹ thuật ChIP-sequencing và phương pháp yeast one-hybrid cộng với xét nghiệm dual-luciferase cho kết quả: protein này gắn kết với những promoters của gen AP2/EREBP (Zm00001d010676 và Zm00001d032077); ức chế hoạt động phiên mã của chúng. Sàng lọc di truyền thư viện cDNA cho kết quả: ZmBES1/BZR1-5 tương tác với casein kinase II subunit β4 (ZmCKIIβ4) và ferredoxin 2 (ZmFdx2) in vitro và in vivo, theo thứ tự. Kết hợp lại, nghiên cứu này chỉ ra rằng ZmBES1/BZR1-5 điều tiết tích cực kích thước hạt bắp, cho chúng ta khái niệm mới rõ ràng hơn về cơ chế phát triển hạt bắp.

 

Xem https://academic.oup.com/jxb/issue/72/5