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北京林业大学揭示LfiRAV7与LfiGI拮抗调控紫薇株高的分子机制

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发表期刊
发布时间
2026-09-01

💡这项突破是什么?

近日,园林学院潘会堂教授团队在植物领域权威学术期刊Plant Physiology(一区Top,IF=8.20)发表题为“LfiRAV7 antagonizes LfiGI to regulate gibberellin biosynthesis and modulate plant height of crape myrtle”的研究论文。该研究不仅揭示了木本植物调控内源激素稳态与形态建成的重要遗传机制,更为木本观赏植物理想株型的定向创制提供了关键的候选靶点。


株高是决定植物株型的核心性状,然而,目前关于木本植物株型决定的调控机制,尤其是正负调控因子如何协同维持内源激素稳态以塑造最终株型的机制,仍然知之甚少。该研究通过酵母双杂交、Pull-down等技术筛选鉴定到与核心抑制因子LfiRAV7发生物理互作的正向调控蛋白LfiGI,结合病毒诱导的基因沉默(VIGS)、DAP-seq与RNA-seq多组学分析以及生化试验,揭示了LfiRAV7与LfiGI拮抗调控紫薇株高的分子机制。


图1 LfiRAV7调控紫薇株高的功能验证


图2 LfiRAV7与LfiGI蛋白互作验证


研究结果表明,LfiRAV7是紫薇株高发育的核心负调控因子;LfiGI与LfiRAV7存在物理互作且正向调控株高;结合DAP-seq与RNA-seq多组学联合分析,筛选到133个受LfiRAV7直接结合并转录抑制的候选靶基因,这些差异基因显著富集于植物激素响应、能量代谢及氧化还原酶活性等通路;酵母单杂交(Y1H)和双荧光素酶报告基因(DLR)实验证实,LfiRAV7结合LfiGA3ox的启动子区域并显著抑制其转录活性。


图3 多组学挖掘LfiRAV7下游靶基因


图4 LfiRAV7抑制下游靶基因LfiGA3ox转录验证


园林学院毕业博士王鑫、池秀凤与生物科学与技术学院博士研究生马天晓为共同第一作者。全国林草科技“紫薇等花卉种质创新与分子育种”创新团队首席专家、园林学院教授潘会堂为论文通讯作者。


该研究得到了山东省重点研发计划项目(2025LZGC031)、国家重点研发计划课题(2023YFD1200105)以及云南省科技人才与平台计划——云南省张启翔专家工作站(202405AF140078)的资助。


论文链接:https://doi.org/10.1093/plphys/kiag580