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水稻所在水稻抽穗期調(diào)控方面取得新進(jìn)展

時間:2022-12-22 00:00 來源: 【字體:

?????? 近日,廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所在發(fā)育生物學(xué)權(quán)威雜志Development(發(fā)育生物學(xué)一區(qū),IF=6.862)發(fā)表題為“OsFLZ2 interacts with OsMADS51to fine-tune rice flowering time” 的研究論文,此研究首次發(fā)現(xiàn)FLZ家族基因參與調(diào)控植物開花時間,并部分揭示了OsFLZ2基因調(diào)控水稻抽穗期的分子機(jī)制,為后續(xù)培育不同抽穗期的水稻新品種奠定了基礎(chǔ)。

圖片說明

?????? 抽穗期是水稻重要的農(nóng)藝性狀,它決定著水稻的產(chǎn)量以及區(qū)域和季節(jié)適應(yīng)性。目前,雖然已有多個水稻抽穗期基因被鑒定報道,但水稻抽穗期調(diào)控網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜,遺傳關(guān)系網(wǎng)絡(luò)并不完善,因此仍需要不斷挖掘新的調(diào)控基因,解析其調(diào)控機(jī)制,完善遺傳關(guān)系網(wǎng)絡(luò),從而應(yīng)用于水稻分子設(shè)計育種。

?????? 研究團(tuán)隊前期通過生物信息學(xué)分析和轉(zhuǎn)基因功能驗證等手段,發(fā)現(xiàn)一類新的調(diào)控水稻生長發(fā)育和逆境脅迫響應(yīng)的FLZFCS-LIKE ZINC FINGER proteins)家族基因(Ma et al., 2021,馬雅美等,2022)。本研究中進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)過量表達(dá)OsFLZ2基因可以延遲水稻開花,而敲除OsFLZ2基因則導(dǎo)致水稻開花提前,說明OsFLZ2負(fù)向調(diào)控水稻開花途徑相關(guān)基因(Hd1、Ehd1Hd3a)。

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OsFLZ2負(fù)調(diào)控水稻開花時間

?????? 進(jìn)一步通過IP-MS等蛋白互作分析實驗,證實OsFLZ2蛋白與正向調(diào)控水稻抽穗期的轉(zhuǎn)錄因子OsMADS51相互作用。蛋白免疫印跡、雙熒光報告系統(tǒng)實驗等表明OsFLZ2可以促進(jìn)OsMADS51蛋白降解,從而抑制OsMADS51對下游靶基因Ehd1的轉(zhuǎn)錄激活,因而延遲水稻開花。本研究首次發(fā)現(xiàn)FLZ家族基因參與調(diào)控植物開花時間,并部分揭示了OsFLZ2基因調(diào)控水稻抽穗期的分子機(jī)制,為后續(xù)培育不同抽穗期的水稻新品種奠定了基礎(chǔ),該基因的應(yīng)用已授權(quán)發(fā)明專利1項(ZL202111051863.8)。

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專利證書

?????? 廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所分子育種團(tuán)隊馬雅美博士為論文的第一作者,趙均良博士和劉斌研究員為文章的通訊作者。研究得到了廣東省自然科學(xué)基金、廣州市科技計劃、廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院“青年副研究員”等項目的資助。

?????? 原文連接:https://doi.org/10.1242/dev.200862



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