水稻所在水稻抽穗期調控方麵取得新進展
近日,必威betways 水稻研究所在發育生物學權威雜誌Development(發育生物學一區,IF=6.862)發表題為“OsFLZ2interacts withOsMADS51to fine-tune rice flowering time” 的研究論文,此研究首次發現FLZ家族基因參與調控植物開花時間,並部分揭示了OsFLZ2基因調控水稻抽穗期的分子機製,為後續培育不同抽穗期的水稻新品種奠定了基礎。
抽穗期是水稻重要的農藝性狀,它決定著水稻的產量以及區域和季節適應性。目前,雖然已有多個水稻抽穗期基因被鑒定報道,但水稻抽穗期調控網絡複雜,遺傳關係網絡並不完善,因此仍需要不斷挖掘新的調控基因,解析其調控機製,完善遺傳關係網絡,從而應用於水稻分子設計育種。
研究團隊前期通過生物信息學分析和轉基因功能驗證等手段,發現一類新的調控水稻生長發育和逆境脅迫響應的FLZ(FCS-LIKE ZINC FINGER proteins)家族基因(Maet al., 2021,馬雅美等,2022)。本研究中進一步發現過量表達OsFLZ2基因可以延遲水稻開花,而敲除OsFLZ2基因則導致水稻開花提前,說明OsFLZ2負向調控水稻開花途徑相關基因(Hd1、Ehd1和Hd3a)。
OsFLZ2負調控水稻開花時間
進一步通過IP-MS等蛋白互作分析實驗,證實OsFLZ2蛋白與正向調控水稻抽穗期的轉錄因子OsMADS51相互作用。蛋白免疫印跡、雙熒光報告係統實驗等表明OsFLZ2可以促進OsMADS51蛋白降解,從而抑製OsMADS51對下遊靶基因Ehd1的轉錄激活,因而延遲水稻開花。本研究首次發現FLZ家族基因參與調控植物開花時間,並部分揭示了OsFLZ2基因調控水稻抽穗期的分子機製,為後續培育不同抽穗期的水稻新品種奠定了基礎,該基因的應用已授權發明專利1項(ZL202111051863.8)。
專利證書
必威betways 水稻研究所分子育種團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基金、廣州市科技計劃、必威betways “青年副研究員”等項目的資助。
原文連接: https://doi.org/10.1242/dev.200862