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當前聚焦：水稻開花期是如何被分子模塊調控的？

2022-07-12 05:42:45來源： 工人日報客戶端

【資料圖】

圖片說明：OsTPR075-OsFTIP1/9組成的分子模塊介導成花素的轉運，進而調控水稻抽穗期（中國水稻研究所供圖）

中國水稻研究所胡培松院士團隊，于近日研究揭示了OsTPR075-OsFTIP1/9-RFT1/Hd3a分子模塊調控水稻抽穗期的新機制，對于水稻分子遺傳改良具有重要的指導意義。相關研究結果在線發(fā)表在《植物細胞（The Plant Cell）》。

水稻的抽穗期（開花期）是水稻從營養(yǎng)生長轉換到生殖生長的重要標志，是決定水稻繁衍的重要農藝性狀，也是人工選擇的主要目標性狀之一。水稻抽穗期的調控是一個極其復雜的生命過程，由基因等內在的遺傳因素和光溫等外界的環(huán)境因素共同決定。抽穗期的早與遲會影響水稻光合作用產物的積累，進而影響水稻灌漿期籽粒的充實進程，最終影響水稻的產量和稻米品質，同時也決定了水稻品種在不同地域的適應能力和產量。因此，開展水稻抽穗期分子調控機制的研究，對分子育種和農業(yè)生產具有重要的理論意義和實踐意義。

在水稻抽穗的過程中，成花素Hd3a和RFT1扮演著極其重要的角色。Hd3a和RFT1分別作為短日照和長日照的主要成花素，主要由葉片合成轉運到頂端分生組織促進水稻抽穗，如果Hd3a和RFT1缺失，水稻則無法抽穗。研究團隊在前期分離鑒定了水稻成花素轉運蛋白OsFTIP1，發(fā)現(xiàn)OsFTIP1通過影響RFT1的轉運，影響長日照下水稻的抽穗期。突變體Osftip1在長日照條件下表現(xiàn)出明顯的抽穗變晚的表型，而在短日照下無明顯表型，這表明短日照下可能是由其他蛋白負責Hd3a的轉運。該研究通過Hd3a的蛋白互作篩選，分離鑒定到Hd3a互作蛋白OsFTIP9，通過基因編輯技術，發(fā)現(xiàn)其突變體Osftip9在短日照條件下表現(xiàn)出明顯的抽穗變晚的表型，利用免疫足跡印記和免疫膠體金示蹤技術揭示了OsFTIP9影響Hd3a從葉片到伴胞細胞的轉運，進而影響水稻的抽穗期。

同時，研究人員還分離鑒定到一個功能未知的TPR家族蛋白OsTPR075，發(fā)現(xiàn)其可以同時與OsFTIP1和OsFTIP9相互作用，并且影響了OsFTIP1-RFT1、OsFTIP9-Hd3a之間的互作強度，進而調控成花素的轉運。該研究揭示了OsTPR075-OsFTIP1/9-RFT1/Hd3a分子模塊調控水稻在長日照和短日照條件下的成花轉變的作用機制。

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