每日摘要：杨树韧皮部中的细胞分裂素信号转导调控形成层的活性（New Phytologist）
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Cytokinin signaling localized in phloem non‐cell‐autonomously regulates cambial activity during secondary growth of Populus stems
第一作者
Xiaokang Fu
第一单位
西南大学
通讯作者
Keming Luo
Abstract
背景回顾：The regulation of cytokinin on secondary vascular development has been uncovered by modulating cytokinin content.
提出问题：However, it remains unclear how cytokinin enriched in developing secondary phloem regulates cambium activity in poplar.
主要研究：Here, we visualized the gradient distribution of cytokinin with a peak in the secondary phloem of poplar stem via immunohistochemical imaging, and determined the role of phloem‐located cytokinin signaling during wood formation.
结果1-干扰韧皮部中CK分布：We generated transgenic poplar harboring CKX2, a gene encoding a cytokinin degrading enzyme, driven by the phloem‐specific CLE41b promoter, indicating that the disruption of cytokinin gradient pattern restricts the cambial activity.
结果2-减弱/增强韧皮部中CK信号：The RNA interference‐based knockdown of the histidine kinase (HK) genes encoding cytokinin receptors specifically in secondary phloem significantly compromised the division activity of cambial cells, whereas the phloem‐specific expression of a type‐B response regulator (RR) transcription factor stimulated cambial proliferation, providing evidence for the non‐cell‐autonomous regulation of local cytokinin signaling on the cambial activity.
结果3-减弱形成层中CK信号：Moreover, the cambium‐specific knockdown of HKs also led to the restricted cambial activity, and the defects was aggravated by the reduced cytokinin accumulation.
结论：Our results showed that local cytokinin signaling in secondary phloem regulates cambial activity non‐cell‐autonomously, and coordinately with its local signaling in cambium.
摘 要
细胞分裂素对于次生维管发育的调控受到细胞分裂素含量的控制。但是，杨树中细胞分裂素如何在正在发育中的次生韧皮部中富集，从而调控形成层活性还不清楚。本文中，作者通过免疫组织化学成像观察了细胞分裂素在杨树茎次生韧皮部中的梯度分布，并确定了定位于韧皮部的细胞分裂素信号转导在木材形成中的作用。作者通过韧皮部特异表达的CLE41b基因的启动子驱动细胞分裂素降解酶编码基因CKX2在杨树韧皮部的表达，揭示了干扰细胞分裂素梯度模式会限制形成层的活性。作者通过RNA干扰技术特异性敲低了次生韧皮部中细胞分裂素受体组氨酸激酶HK基因的表达，能够显著降低形成层细胞分裂的活性；而在韧皮部中特异性表达type‐B响应调控子RR能够刺激形成层的增殖，说明了局部生长素信号转导对于形成层活性存在非细胞自主性的调控。此外，形成层特异性的敲低HKs同样能够限制形成层活性，并且细胞分裂素积累的减少会增强这种缺陷表型。本文的结果揭示了次生韧皮部中的局部细胞分裂素信号转导通过非细胞自主性方式调控形成层活性，并且协调其在形成层中的局部信号转导。
通
讯
作
者
罗克明
个人简介：
1995–1999年，西南师范大学，学士；
1999–2004年，西南农业大学，博士；
2001–2003年，美国康涅狄格大学，访问学者；
2007–2008年，美国密歇根理工大学，博后。
研究方向：以杨树、拟南芥为模式植物，研究植物在干旱、盐碱、高光等逆境下适应性生长的分子机制和维管组织次生生长发育的遗传调控机理，筛选和培育具有重要经济价值和生态价值的林木新品种。
doi: https://doi.org/10.1111/nph.17255
Journal: New Phytologist
Published date: Feb 04, 2021
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