エンドウの花器内部非対称性を制御するALOGドメインタンパク質をコードする

Encodes an ALOG Domain Protein that Controls Floral Organ Internal Asymmetry in Pea ( L.).

• Liang He
• Yawen Lei
• Xin Li
• Qincheng Peng
• Wei Liu
• Keyuan Jiao
• Shihao Su
• Zhubing Hu
• Zhenguo Shen
• Da Luo

抄録

エンドウの花は、典型的な放射状対称花とは対照的に、背腹側（DV）と内臓側（IN）の非対称性を示す両側対称花である。しかし、IN非対称性を制御する分子機構については、まだほとんど解明されていません。本研究では、花器内部非対称性の鍵となる制御因子をコードするクローン()を比較マッピング法を用いて解析した。系統解析の結果、SYP1はALOG（シロイヌナズナLSH1とオリザG1）ファミリーの転写因子であるLIGHT-DEPENDENT SHORT HYPOCOTYL 3（LSH3）のオルソログであることが明らかになった。遺伝子解析と物理的相互作用アッセイにより、エンドウの複合葉と結節の同一性を制御することが知られているCOCHLEATA（COCH、BLADE-ON-PETIOLEオルソログ）は、器官内部の非対称性に関与し、SYP1と相互作用していることが明らかになった。さらに、COCHはSYP1の26Sプロテアソームによる分解を抑制し、その豊富さを調節していることが示唆された。以上の結果から、マメ科植物においてCOCH-SYP1モジュールが花器内部非対称性の発生に重要な役割を果たしていることが示唆された。

In contrast to typical radially symmetrical flowers, zygomorphic flowers, such as those produced by pea ( L.), have bilateral symmetry, manifesting dorsoventral (DV) and organ internal (IN) asymmetry. However, the molecular mechanism controlling IN asymmetry remains largely unclear. Here, we used a comparative mapping approach to clone (), which encodes a key regulator of floral organ internal asymmetry. Phylogenetic analysis showed that SYP1 is an ortholog of LIGHT-DEPENDENT SHORT HYPOCOTYL 3 (LSH3), an ALOG (Arabidopsis LSH1 and Oryza G1) family transcription factor. Genetic analysis and physical interaction assays showed that COCHLEATA (COCH, BLADE-ON-PETIOLE ortholog), a known regulator of compound leaf and nodule identity in pea, is involved in organ internal asymmetry and interacts with SYP1. and had similar expression patterns and COCH and SYP1 target to the nucleus. Furthermore, our results suggested that COCH represses the 26S proteasome-mediated degradation of SYP1 and regulates its abundance. Our study suggested that the COCH-SYP1 module plays a pivotal role in floral organ internal asymmetry development in legumes.