孔秀(孔秀英中国农科院)一篇读懂

提示：植物生物学」↑关注我们！

提示：植物生物学」↑关注我们！2021年11月20日，New Phytologist在线发表了中国农业科学院作物科学研究所孙加强和孔秀英研究员以及山东省农业科学院水稻研究所谢先芝研究员团队合作完成的题为“

Transcription factors PILs directly interact with SPLs and repress tillering/branching in plants”的研究论文。

该研究报道了PIL家族转录因子直接与SPLs互作，并在抑制小麦、水稻和拟南芥分蘖/分枝方面发挥重要作用

株高、分蘖数、分蘖角等结构是小麦、水稻等作物株型的重要决定因素之一，与产量密切相关阐明影响株型的潜在机制是遗传改良育种的主要目标之一在水稻中，SQUAMOSA PROMOTER BINDING PROTEIN-LIKE14（OsSPL14）转录因子通过直接激活。

BRANCHED1（OsTB1）表达来抑制分蘖与此类似，该团队之前发现小麦TaSPL3和TaSPL17通过激活TaTB1表达来抑制分蘖；拟南芥SPL9和SPL15直接激活TB1同源基因BRC1的表达，从而抑制分枝。

最初在拟南芥中鉴定发现的光敏色素互作因子PHYTOCHROME-INTERACTING FACTORs（PIFs）家族在调控苗期光形态建成中发挥关键作用PIFs通过与下游基因启动子上的G-box（CACGTG）或E-box（CANNTG）基序结合来直接调控它们的表达。

目前已在水稻中鉴定出PIF-LIKEs转录因子OsPIL11-OsPIL16，但尚不清楚它们的生物学功能本研究首先对小麦TaPIL1进行过表达表型分析发现，TaPIL1通过上调TaTB1表达来抑制小麦分蘖。

酵母单杂、瞬时表达和ChIP-qPCR实验结果表明，TaPIL1能够激活TaTB1转录将TaPIL1与强转录抑制因子基序SRDX融合，结果发现TaPIL1-SRDX转基因小麦分蘖数增加，并表现出矮化表型，说明TaPIL1的转录激活活性对于其抑制分蘖功能至关重要（图1）。

基于前期研究发现TaSPL3/17直接激活TaTB1转录来抑制小麦分蘖，本研究验证显示，TaPIL1可直接与TaSPL3/17互作。

图1. TaPIL1的功能鉴定进一步对水稻OsPIL11的功能进行鉴定发现，其过表达和功能缺失突变均分别减少或增加了水稻分蘖数，而这均是通过调控OsTB1表达实现的（图2）在拟南芥中，同样证实PIF4与SPL9存在互作以抑制茎分枝。

综上说明，转录因子PIF/PILs与SPLs的互作在抑制小麦、水稻和拟南芥分蘖/分枝中具有保守特性

图2. OsPIL11通过促进OsTB1表达来抑制水稻分蘖原文链接：https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.17872