水稻专家对生物钟调控水稻抽穗期机制提出新解析

放大字体缩小字体时间?021-03-23 16:34 来源:四川农业大?nbsp;作者: 孙昌 原文:
核心提示:该研究发现,水稻生物钟基因OsLHY在不同日照长度下具备提早和延迟抽穗的双重功能,并通过OsGI-Hd1途径精准调控导致功能转换的日长临界点。该研究是两个团队继2012年联合发表Plant Cell文章(Sunet al, 2012)后的重要合作进展、/div>
  3?9日,水稻所孙昌?邓晓建团队与中科院遗传发育所储成才研究团队合作,在国际著名期刊《植?a href='//www.sqrdapp.com/news/tag_4780.html' class='zdbq' title='生物相关食品资讯' target='_blank'>生物技术杂志》(Plant Biotechnology Journal)上在线发表了题为《双重功能的生物钞a href='//www.sqrdapp.com/news/tag_847.html' class='zdbq' title='基因相关食品资讯' target='_blank'>基因OsLHY调控水稻抽穗期的日长临界点》(Dual function of clock componentOsLHYsets critical day length for photoperiodic flowering in rice)的研究论文。该研究发现,水稻生物钟基因OsLHY在不同日照长度下具备提早和延迟抽穗的双重功能,并通过OsGI-Hd1途径精准调控导致功能转换的日长临界点。该研究是两个团队继2012年联合发表Plant Cell文章(Sunet al, 2012)后的重要合作进展、/span>

  开花是植物从营养生长到生殖生长的转换过程,是植物最重要的生命进程之一。生物钟作为一种内在的时钟设定机制,使植物可以精准感知日照长度变化(光周期)和季节变换,以在适宜的时间诱导开花。水稻的开花时间也称为抽穗期,是决定品种种植地区与种植季节的重要农艺性状。该研究从一个抽穗期延迟的水稻突变体入手,克隆到生物钟核心元件LHY在水稻中的同源基因OsLHY,并利用多种方法验证了该基因的功能。研究发现,突变体oslhy的生物钟运转出现了紊乱,说明OsLHY也是水稻生物钟的必备组件。有趣的是,OsLHY在不同日照长度下出现了功能反转的现象,突变体oslhy?ge;12 h日照长度下抽穗延迟,而在11 h日照长度下抽穗提早。基因表达分析和一系列生化实验表明,OsLHY蛋白可以直接结合在另一个抽穗期基因OsGI的启动子上,通过OsGI-Hd1途径调控抽穗期。遗传分析显示,在突变体oslhy中敲除OsGI后,OsLHY功能反转的日长临界点延长到了13.5 h,说明OsLHY对日长临界点的设定依赖于OsGI基因;双突变体oslhyhd1在多个日长条件下均表现出与单突变体hd1相同的抽穗期,表明OsLHY的双重功能完全依赖于Hd1。适宜的抽穗期是水稻高产稳产的保障,该研究阐明了生物钟与光周期之间一种新的调节机制,对于指导针对水稻抽穗期的分子育种和跨地区引种,根据种植区域日照长度培育相应抽穗期的水稻品种都具有重要意义、/span>

  水稻所邓晓建教授、孙昌辉副教授和中科院遗传发育所储成才研究员为该论文通讯作者。我校孙昌辉副教授,博士生张宽,硕士毕业生周怡、杨川鹏、王秋霞为论文的共同第一作者,中科院东北地理与农业生态研究所方军研究员也参与了研究工作。该研究受到了国家自然科学基金等项目资助、/span>

  论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.13580
日期9a href="//www.sqrdapp.com/news/2021-03-23.html">2021-03-23
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