植物所种康研究组发现四个基因组成嵌合阻抑网络控制水稻产量性状分子机制

  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,而对其调控的分子网络知之甚少。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)分子网络之崭新机制,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网络的了解,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日在线发表于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第一作者。

  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。

                      (中科院植物分子生理学重点实验室供稿)

 A.功能获得型突变体osmads57-1分蘖数增多;B.osmads57-1D14的表达量降低;C.OsMADS57与OsTB1互作;D.OsMADS57负调控D14转录,OsTB1可部分解除此负调控;E.miMTD分子调控网络;F.OsMADS57介导的水稻分蘖调控网络模式图。

文章链接:The interaction between OsMADS57 and OsTB1 modulates rice tillering viaDWARF14


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