近日，中國水稻研究所胡培松院士團隊研究揭示了OsTPR075-OsFTIP1/9-RFT1/Hd3a分子模塊調(diào)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(dǎo)意義。相關(guān)研究結(jié)果在線發(fā)表在《植物細(xì)胞（The Plant Cell）》。

 

　　水稻的抽穗期（開花期）是水稻從營養(yǎng)生長轉(zhuǎn)換到生殖生長的重要標(biāo)志，是決定水稻繁衍的重要農(nóng)藝性狀，也是人工選擇的主要目標(biāo)性狀之一。水稻抽穗期的調(diào)控是一個極其復(fù)雜的生命過程，由基因等內(nèi)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(chǎn)物的積累，進(jìn)而影響水稻灌漿期籽粒的充實進(jìn)程，最終影響水稻的產(chǎn)量和稻米品質(zhì)。水稻抽穗期也決定了水稻品種在不同地域的適應(yīng)能力和產(chǎn)量。因此，開展水稻抽穗期分子調(diào)控機制的研究對分子育種和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)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(zhuǎn)運到頂端分生組織促進(jìn)水稻抽穗，如果Hd3a和RFT1缺失，水稻則無法抽穗。前期分離鑒定了水稻成花素轉(zhuǎn)運蛋白OsFTIP1，發(fā)現(xiàn)OsFTIP1通過影響RFT1的轉(zhuǎn)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(fù)責(zé)Hd3a的轉(zhuǎn)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(shù)，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(shù)揭示了OsFTIP9影響Hd3a從葉片到伴胞細(xì)胞的轉(zhuǎn)運，進(jìn)而影響水稻的抽穗期。更有意思的是，研究人員還分離鑒定到了一個功能未知的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(jìn)而調(diào)控成花素的轉(zhuǎn)運。該研究揭示了OsTPR075-OsFTIP1/9-RFT1/Hd3a分子模塊調(diào)控水稻在長日照和短日照條件下的成花轉(zhuǎn)變的作用機制。

 

　　該研究得到了國家自然科學(xué)基金、浙江省自然基金等項目的資助。

 

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