近日,,我校生命科學(xué)學(xué)院,、亞熱帶農(nóng)業(yè)生物資源保護(hù)與利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和嶺南現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué)與技術(shù)廣東省實(shí)驗(yàn)室莊楚雄研究員團(tuán)隊在國際知名學(xué)術(shù)期刊Plant Physiology上發(fā)表了題為“Florigen repression complexes involving the rice CENTRORADIALIS2 regulate grain size”的研究論文(論文鏈接:https://academic.oup.com/plphys/advance-article-abstract/doi/10.1093/plphys/kiac338/6647857),。
水稻是短日照植物,成花素基因Hd3a和RFT1均可促進(jìn)水稻開花,,它們都屬于磷脂酰乙醇胺結(jié)合蛋白家族(phosphatidylethanolamine binding protein family, PEBP)。PEBP家族的另外一個成員,,OsCEN2,,是抑制開花復(fù)合體(Florigen repression complexes, FRC)的組成部分,在水稻生殖轉(zhuǎn)化和開花中發(fā)揮作用,。然而,,其在水稻種子大小調(diào)控中的功能和機(jī)制尚不清楚。
OsCEN2–GF14f–OsFD2調(diào)控水稻種子大小工作模型
該研究發(fā)現(xiàn)OsCEN2是一個種子大小的負(fù)調(diào)控基因,,過表達(dá)該基因?qū)е路N子變小,,敲除株系種子變大。通過體內(nèi)和體外實(shí)驗(yàn)證明,,OsCEN2與已知的負(fù)調(diào)控種子大小的14-3-3蛋白GF14f發(fā)生物理相互作用,。此外,GF14f直接與轉(zhuǎn)錄因子OsFD2在細(xì)胞核中相互作用,。并且,,OsFD2過表達(dá)株系產(chǎn)生比野生型更小和更輕的種子,基因敲除種子變大,、變重,。本研究結(jié)果揭示了OsCEN2–GF14f–OsFD2復(fù)合體在控制種子大小方面的分子機(jī)制,為闡明水稻中開花抑制復(fù)合體OsCEN2–GF14f–OsFD2的功能提供了新的見解,,并提出了一種改善種子大小和重量的新策略,。
華南農(nóng)業(yè)大學(xué)莊楚雄研究員和姜大剛副研究員為該論文的通訊作者,在讀博士研究生何熒為第一作者,。劉耀光院士團(tuán)隊為本研究提供遺傳轉(zhuǎn)化載體,,陳樂天教授和劉振蘭教授對論文撰寫提供了幫助和寶貴意見。本研究得到了廣東省基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究重大專項(xiàng)和國家自然科學(xué)基金資助,。
文圖/生命科學(xué)學(xué)院 姜大剛