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植物具有显著的再生能力，这一过程涉及发育程序的重新部署以及多样化的调控机制。然而，功能存在重叠的相关调控因子在再生过程中如何被差异性地调动，仍然知之甚少。模式地钱植物 Marchantia polymorpha 为研究再生提供了一个强有力的实验系统，因为在去除原有分生组织后，其基部叶状体碎片能够容易地再生顶端分生组织，甚至无需外源植物激素。在本研究中，我们鉴定出 R2R3-MYB 转录因子 GEMMA CUP-ASSOCIATED MYB1-LIKE（MpGC1L），其为无性繁殖调控因子 MpGCAM1 的最近旁系同源物，并将其确定为再生的正调控因子。去除分生组织后，MpGC1L 在切割位点被迅速诱导表达。MpGC1L 的异位过表达导致未分化细胞增殖，而 Mpgc1l 突变体则表现出再生延迟和 S 期进入减少。单独丧失 MpGCAM1 对再生几乎没有影响，但却显著增强了 Mpgc1l 的表型，表明二者具有部分功能冗余。对双突变体的转录组分析显示，与核糖体生物发生和细胞周期相关的基因诱导水平降低。 随后，我们考察了 MpGC1L 与已知的茉莉酸相关和生长素相关再生调控因子 MpERF15 与 MpLAXR 之间的关系。在 Mperf15 和 Mplaxr 突变体中，MpGC1L 的诱导表达仍然保留，且不受 OPDA 或生长素处理影响；与此同时，在 Mpgc1l Mpgcam1 双突变体中，MpERF15 和 MpLAXR 仍然能够被诱导。因此，这些调控因子并非排列于一个简单的线性转录通路中。我们的研究结果表明，旁系同源的 MYB 转录因子 MpGC1L 和 MpGCAM1 在不同的发育情境中促进细胞增殖，从而将无性繁殖与伤诱导再生联系起来。
植物具有显著的再生能力，这一过程涉及发育程序的重新调配以及多种调控机制。然而，在再生过程中，具有功能重叠的相关调控因子如何被差异性地调配，目前仍知之甚少。模式地钱植物多形地钱（Marchantia polymorpha）为研究再生提供了强有力的实验系统，因为在去除原有分生组织后，其基部叶状体碎片即使在没有外源植物激素的情况下，也能容易地再生出顶端分生组织。在本研究中，我们鉴定出R2R3-MYB转录因子GEMMA CUP-ASSOCIATED MYB1-LIKE（MpGC1L）——即无性繁殖调控因子MpGCAM1的最接近旁系同源基因——是再生的正调控因子。去除分生组织后，MpGC1L在切割位点被迅速诱导。MpGC1L的异位过量表达导致未分化细胞增殖，而Mpgc1l突变体则表现出再生延迟和S期进入减少。单独丧失MpGCAM1对再生几乎没有影响，但会显著加重Mpgc1l的表型，表明二者具有部分冗余功能。对双突变体的转录组分析显示，与核糖体生物发生和细胞周期相关的基因诱导水平降低。
随后，我们考察了MpGC1L与已知的茉莉酸相关和生长素相关再生调控因子MpERF15和MpLAXR之间的关系。在Mperf15和Mplaxr突变体中，MpGC1L的诱导仍然保留，且不受OPDA或生长素处理影响；与此同时，在Mpgc1l Mpgcam1双突变体中，MpERF15和MpLAXR仍可被诱导。因此，这些调控因子并不是以简单的线性转录通路方式排列的。我们的研究结果表明，旁系同源的MYB转录因子MpGC1L和MpGCAM1在不同的发育背景下促进细胞增殖，从而将无性繁殖与伤诱导再生联系起来。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.26.747441v1?rss=1
🏷️ 地钱再生 R2R3-MYB转录因子 细胞周期重启 叶状体再生 功能冗余