陆生植物中ERF转录因子的功能多样化

内容形式：摘要译文

ERF家族是植物特异性转录因子中最大的家族之一，调控多种发育过程和胁迫响应。开花植物中广泛的基因重复与功能冗余形成了庞大的ERF基因库，使陆地植物不同谱系间ERF功能的比较变得复杂。ERF转录因子的组成及其功能在陆地植物中如何演化，目前仍缺乏深入认识。在此，我们重建了陆地植物ERF转录因子的系统发育关系及其家族扩张历程，并利用模式苔类植物地钱（Marchantia polymorpha）中规模较小的ERF基因库，研究其功能分化。系统性的功能获得分析表明，除胁迫相关功能外，不同ERF演化支还可在地钱中驱动不同的细胞命运决定和重编程结果。有趣的是，我们发现，地钱中唯一的第I组ERF成员MpERF2在系统发育上与WIND演化支具有亲缘关系，并能促进假根细胞分化。这与WIND演化支在拟南芥伤口诱导再生中的作用形成对比。在地钱中异源表达AtWIND1同样能够诱导假根形成，支持了这种重编程能力在蛋白质水平上具有保守性的假说。另一方面，MpERF2缺失降低了假根覆盖度，但并未显著损害再生能力。这些发现为理解ERF转录因子的功能演化，以及保守的转录调控因子如何在陆地植物辐射演化过程中被征用于新的发育程序，提供了演化框架。

关键词：ERF转录因子 · 功能分化 · 陆生植物演化 · 细胞命运重编程 · 假根分化 · 地钱

原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.13.758753v1?rss=1