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遺傳發(fā)育所等發(fā)現(xiàn)水稻中胚軸和胚芽鞘調(diào)控機制

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遺傳發(fā)育所等發(fā)現(xiàn)水稻中胚軸和胚芽鞘調(diào)控機制

摘要: 　　中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)學(xué)習(xí)所張勁松學(xué)習(xí)組和陳受宜學(xué)習(xí)組與中國農(nóng)科院作物所黎志康學(xué)習(xí)團隊合作，通過對一個高腰兒突變體gaoyao1 (gy1)的遺傳分析，鑒定了調(diào)控中胚軸和胚芽鞘伸長的基因。進(jìn)一步在自然群體 ...

　　中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)學(xué)習(xí)所張勁松學(xué)習(xí)組和陳受宜學(xué)習(xí)組與中國農(nóng)科院作物所黎志康學(xué)習(xí)團隊合作，通過對一個高腰兒突變體gaoyao1 (gy1)的遺傳分析，鑒定了調(diào)控中胚軸和胚芽鞘伸長的基因。進(jìn)一步在自然群體中鑒定了該基因的優(yōu)異等位變異GY1376T。學(xué)習(xí)表明，GY1是一個定位于葉綠體的磷脂酶A1蛋白，作用于茉莉酸生物合成的第一步。它通過促進(jìn)茉莉酸的合成從而抑制中胚軸和胚芽鞘的伸長。功能學(xué)習(xí)和遺傳分析表明，OsEIN2和OsEIL2介導(dǎo)的乙烯信號通路通過抑制GY1及其它茉莉酸合成途徑基因的表達(dá)來下調(diào)茉莉酸的含量，促進(jìn)了細(xì)胞的伸長，進(jìn)而調(diào)控了水稻中胚軸和胚芽鞘的長度。深入分析了GY1基因在3000份水稻基因組中的變異情況，發(fā)現(xiàn)了不同于gy1突變位點的優(yōu)異等位變異GY1376T。GY1376T的存在與長中胚軸密切相關(guān)（如圖）。生化分析表明，GY1376T具有低于對照GY1但高于突變體gy1蛋白的磷脂酶A活性。將對照品種日本晴的GY1376G轉(zhuǎn)化到具有長中胚軸和長胚芽鞘的Kasalath品種（含有等位變異GY1376T）中，可促進(jìn)茉莉酸合成，抑制中胚軸和胚芽鞘伸長。這項學(xué)習(xí)揭示了水稻種子萌發(fā)出土過程中，乙烯通過抑制茉莉酸合成從而促進(jìn)中胚軸和胚芽鞘伸長的新穎機制。鑒于等位變異GY1376T在我國水稻品種中存在頻率較低，因此，將優(yōu)異等位變異GY1376T導(dǎo)入到不同主栽品種中，將可能培育新型旱種直播水稻品種，對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要意義。遺傳發(fā)育所等發(fā)現(xiàn)水稻中胚軸和胚芽鞘調(diào)控機制  |  責(zé)任編輯：蟲子
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