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作科所揭示水稻小穗發育調控分子機制

  近日,中國農業科學院作物科學研究所作物功能基因組研究創新團隊克隆了水稻小穗發育新基因 OsPEX5 ,并對其調控水稻小穗發育的分子機制進行了深入研究。相關研究成果于7月2日在線發表于國際期刊《新植物學家( New Phytologist )》上。

  小穗是禾本科植物花序結構的獨特結構單位,其正常發育是決定產量和品質的重要因素。對水稻小穗發育分子調控機理的研究具有重要的理論價值和現實意義。

  該團隊以水稻小穗發育畸形突變體為材料,通過圖位克隆的方法鑒定了一個編碼過氧化物酶體受體蛋白基因 OsPEX5 。OsPEX5蛋白可以與茉莉酸(JA)生物合成途徑的12-氧-植物二烯酸還原酶發生互作并影響其過氧化物酶體定位,造成突變體中茉莉酸含量下降,且通過外源甲基茉莉酸(MeJA)處理可以部分恢復其小穗異常的表型。進一步研究還發現,水稻茉莉酸信號途徑中的正向調控因子可以結合到花發育關鍵基因的啟動子上并激活它們的表達,并且這種激活作用會被JA信號途徑中的負調控因子所拮抗。該研究完善了茉莉酸調節植物生殖發育的分子機制,并為調控植物中茉莉酸的生物合成提供了重要的理論基礎。

  萬建民院士為論文通訊作者,博士研究生尤小滿和朱杉杉副研究員為本論文共同第一作者。該研究得到國家自然科學基金、國家重點研發計劃項目、轉基因重大專項、中國農科院科技創新工程等項目的資助。

  原文鏈接:https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.16037



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