New Phytol|西南大学李云峰团队在水稻侧生器官的极性发育研究中取得新进展
近轴-远轴组织的模式在侧器官的形态中起着至关重要的作用，这是通过指定近轴和远轴组织特性的基因之间的对抗来维持的。同源结构域亮氨酸拉链III类（HD‐ZIP III）家族基因调节近轴同一性；然而，对于HD‐ZIP III的物理相互作用或转录调控的下游基因知之甚少。
在本研究中，我们鉴定了一个水稻显性突变体，侧小花1（lf1），它具有侧器官极性缺陷。LF1编码HD-ZIP III转录因子，在侧器官的近轴区域表达。
LF1可直接激活小拉链家族基因OsZPR4和HD-ZIP II家族基因OsHOX1的表达，OsZPR4和OsHOX1分别与LF1相互作用形成异二聚体抑制LF1的转录活性。LF1通过直接调节OsYUCCA6的表达影响吲哚-3-乙酸（IAA）的含量。
因此，LF1在OsZPR4和OsHOX1之间形成负反馈环，影响IAA含量，从而调节侧器官极性发育。
这些结果揭示了HD‐ZIP III、LITTLE ZIPPER和HD‐ZIP II蛋白质之间的相互作用，并为侧器官极性发育的分子机制提供了新的见解。
The patterning of adaxial–abaxial tissues plays a vital role in the morphology of lateral organs, which is maintained by antagonism between the genes that specify adaxial and abaxial tissue identity. The homeo‐domain leucine zipper class III (HD‐ZIP III) family genes regulate adaxial identity; however, little is known about the physical interactions or transcriptionally regulated downstream genes of HD‐ZIP III.
In this study, we identified a dominant rice mutant, lateral floret 1 (lf1), which has defects in lateral organ polarity. LF1 encodes the HD‐ZIP III transcription factor, which expressed in the adaxial area of lateral organs.
LF1 can activate directly the expression of LITTLE ZIPPER family gene OsZPR4 and HD‐ZIP II family gene OsHOX1, and OsZPR4 and OsHOX1 respectively interact with LF1 to form a heterodimer to repress the transcriptional activity of LF1. LF1 influences indole‐3‐acetic acid (IAA) content by directly regulating the expression of OsYUCCA6. Thus, LF1 forms negative feedback loops between OsZPR4 and OsHOX1 to affect IAA content, leading to the regulation of lateral organs polarity development.
These results reveal the cross‐talk among HD‐ZIP III, LITTLE ZIPPER, and HD‐ZIP II proteins, and provide new insights into the molecular mechanisms underlying the polarity development of lateral organs.
LF1 regulates the lateral organs polarity development in rice10.1111/nph.17220
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