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发现四个基因组成嵌合阻抑网络控制水稻产量

发布时间:2019-03-26 18:20:26

分蘖是影响水稻产量的重要农艺性状,受多个基因遗传控制,这些基因相互协同或拮抗,而对其调控的分子络知之甚少。

MADS转录因子家族在进化上非常保守,业已证明其主要参与植物花器官发育。中科院植物研究所种康研究组发现了水稻MADS家族成员MADS57控制营养器官侧芽分化和分蘖形成的新功能。遗传和分子生物学实验证明,转录因子MADS57直接结合并阻抑独脚金内酯(一种新型植物激素)受体基因D14的转录。水稻TCP家族成员TB1与MADS57蛋白互作形成蛋白复合体使其转录活性降低。同时,miRNA444直接抑制MADS57基因的转录。

由miRNA、MADS和TCP型转录因子及酯酶D14构成的水稻分蘖数调控的miMTD(miRNA/MADS/TCP/D14)分子络的崭新机制,拓展了MADS基因功能,加深了人们对侧芽器官分化和分蘖形成分子调控络的了解,在水稻高产分子设计育种方面具有重要的应用潜力。

该成果于3月5日发表于Nature Communications(DOI:10.1038/ncomms2542)上,郭思义博士和徐云远研究员为该文的共同作者。

该研究得到了国家自然科学基金、国家“863”项目和国家“973”项目的资助。

A.功能获得型突变体osmads分蘖数增多;mads中D14的表达量降低;MADS57与OsTB1互作;MADS57负调控D14转录,OsTB1可部分解除此负调控;MTD分子调控络;MADS57介导的水稻分蘖调控络模式图。

发现四个基因组成嵌合阻抑网络控制水稻产量

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