ANT1: 一夫当关，万夫莫开！

按：老基因，新功能。发育调控的主开关基因，但感觉研究还不是很深入，还有很多故事可以挖！拟南芥AINTEGUMENTA基因(AtANT)是一个 APETALA

按：老基因，新功能。发育调控的主开关基因，但感觉研究还不是很深入，还有很多故事可以挖！

拟南芥AINTEGUMENTA基因(AtANT)是一个 APETALA 2 (AP2) 转录因子家族基因，之前研究显示该基因参与胚珠发育和花器官发育，具体来说参与器官原基起始，雌配子体形成以及器官的生长和极性建成。

近期，台湾中央研究院生物多样性研究中心，美国芝加哥大学的Wen-Hsiung Li（李文雄）院士团队在PNAS发表题为“Maize ANT1 modulates vascular development, chloroplast development, photosynthesis, and plant growth”的研究论文，发现玉米中的ANT1可以通过调控下游重要基因直接参与细胞增殖，叶片生长，维管和维管束的发育，叶绿体发育以及光合作用等重要的发育和生理过程。

首先共表达分析发现，玉米的4个ANT同源基因（ZmANT1-4），仅有ZmANT1与一个C4植物花环结构（ Kranz anatomy）形成的关键调控基因 SCARECROW1(ZmSCR1）在玉米胚叶发育过程中共表达（图1A）。DNA affinity purification and sequencing(DAP-seq) 和EMSA检测发现，ZmANT1可以结合到ZmSCR1启动子区的特异区段，调控其表达（图1B-D）。

RNA原位杂交分析显示，ANT1在发育中的叶原基中表达（图2）。

为了进一步验证ANT1基因的功能，利用CRISPR-CAS9基因编辑技术，研究者在青狗尾草（Setaria viridis）中编辑了ANT1同源基因SvANT1（青狗尾草由于基因组小、高效转化、生育期短,且易于实验室培养操作,已发展成为禾本科黍亚科和C4光合作用的模式植物）（图3）。

仔细观察两个移码突变的编辑株系Svant1-2和-3发现，ANT1基因的缺失会使突变体生长变慢，叶片和穗状花序变小小，产量降低（图4）。

由于ANT1可以直接调控SCR1的表达，所以研究者还比较了突变体和野生型维管的形态，结果显示突变体中维管形态异常，叶脉不能正常形成（图5）。

之后，通过表达分析发现，大量差异表达基因参与光合作用和叶绿体发育（图6A-F），突变体中净光合速率值（Pn）显著低于野生型（图6G）。进一步实验证实，ANT1可以直接结合光合作用，叶绿体和植物发育关键调控基因的启动子（如SvSCR1,SvGNC, SvAN3等，图7），直接影响这些基因的表达。

总的来说，结合本文及之前的研究，我们可以知道，ANT1是一个主开关（master switch），调控着花器官建成，叶片维管发育，叶绿体形成，光合作用，植物生长，最终影响谷物的产量。