Роль микроРНК в контроле времени цветения (на примере модельного вида Arabidopsis thaliana)

Марина Витальевна Зарецкая, Marina Zaretskaya

Аннотация


Начало цветения у растений регулируется сложными генными сетями, которые интегрируют множественные экологические и эндогенные сигналы, чтобы гарантировать, что цветение произойдет в подходящее время. Это достигается путем точного контроля экспрессии ключевых генов цветения как на транскрипционном, так и на посттранскрипционном уровне. В последние годы показано, что класс малых некодирующих РНК, называемых микроРНК (miRNAs), регулирует экспрессию генов в ряде процессов развития растений. У A. thaliana переход к цветению контролируется несколькими генетическими путями. Это автономный путь, опосредованный этапами развития, фотопериодический, яровизационный и путь с участием гиббереллиновой кислоты. В результате формируется регуляторная сеть, которая согласует эндогенное состояние развития растения с сигналами окружающей среды. В данном обзоре представлены известные сведения, касающиеся механизмов регуляции экспрессии генов цветения с помощью растительных miRNAs, участвующих в различных генетических путях, их способ действия и множественные регуляторные функции. Подробно обсуждаются роли семейств miR156, miR172, miR159/319, miR390 и miR394 в регуляторной сети времени цветения у A. thaliana.


Ключевые слова


miRNA; Arabidopsis thaliana; время цветения растений; экспрессия генов

Полный текст:

PDF

Литература


Крылова Е. А. Роль ортологов гена TFL1 в определении архитектоники растений // Генетика. 2020. Т. 56, № 11. С. 1262–1278. doi: 10.31857/S0016675820110053

Медведев С. С., Шарова Е. И. Генетическая и эпигенетическая регуляция развития растительных организмов (обзор) // Журнал Сибирского федерального университета. Биология. 2010. Т. 3, № 2. С. 109–129.

Abou-Elwafa S. F., Büttner B., Chia T., Schulze- Buxloh G., Hohmann U. Mutasa-Göttgens E., Jung C., Müller A. E. Conservation and divergence of autonomous pathway genes in the flowering regulatory network of Beta vulgaris // J. Exp. Bot. 2011. Vol. 62, no. 10. P. 3359–3374. doi: 10.1093/jxb/erq321

Achard P., Herr A., Baulcombe D. C., Harberd N. P. Modulation of floral development by a gibberellinregulated microRNA // Development. 2004. Vol. 131. P. 3357–3365. doi: 10.1242/dev.01206

Allen R. S., Li J., Alonso-Peral M. M., White R. G., Gubler F., Millar A. A. MicroR159 regulation of most conserved targets in Arabidopsis has negligible phenotypic effects // Silence. 2010. Vol. 1, no. 1. P. 18. doi: 10.1186/1758-907X-1-18

Allen R. S., Li J., Stahle M. I., Dubroué A., Gubler F., Millar A. A. Genetic analysis reveals functional redundancy and the major target genes of the Arabidopsis miR159 family // PNAS. 2007. Vol. 104, no. 41. P. 16371–16376. doi: 10.1073/pnas.0707653104

Baudry A., Ito S., Song Y. H., Strait A. A., Kiba T., Lu S., Henriques R., Pruneda-Paz J. L., Chua N. H., Tobin E. M., Kay S. A., Imaizumi T. F-box proteins FKF1 and LKP2 act in concert with ZEITLUPE to control Arabidopsis clock progression // Plant Cell. 2010. Vol. 22, no. 3. P. 606–622. doi: 10.1105/tpc.109.072843

Bernardi Y., Ponso M. A., Belén F., Vegetti A. C., Dotto M. C. MicroRNA miR394 regulates flowering time in Arabidopsis thaliana // Plant Cell Rep. 2022. Vol. 41, no. 6. P. 1375–1388. doi: 10.1007/s00299-022-02863-0

Chand S. K., Nanda S., Joshi R. K. Regulation of miR394 in response to Fusarium oxysporum f. sp. cepae (FOC) infection in garlic (Allium sativum L) // Front. Plant Sci. 2016. Vol. 7. P.1–12. doi: 10.3389/fpls.2016.00258

Chen X. A MicroRNA as a translational repressor of APETALA2 in Arabidopsis flower development // Science. 2004. Vol. 303. P. 2022–2202. doi: 10.1126/ science.1088060

Cheng Y. J., Shang G. D., Xu Z. G., Yu S., Wu L. Y., Zhai D., Tian S. L., Gao J., Wang L., Wang J. W. Cell division in the shoot apical meristem is a trigger for miR156 decline and vegetative phase transition in Arabidopsis // PNAS. 2021. Vol. 118, no. 46. e2115667118.doi: 10.1073/pnas.2115667118

Cheng J. Z., Zhou Y. P., Lv T. X., Xie C. P., Tian C. E. Research progress on the autonomous flowering time pathway in Arabidopsis // Physiol. Mol. Biol. Plants. 2017. Vol. 23, no. 3. P. 477–485. doi: 10.1007/ s12298-017-0458-3




DOI: http://dx.doi.org/10.17076/eb2193

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


© Труды КарНЦ РАН, 2014-2019