产品中心
  • 米兰星空体育:水稻“作息表”被破解!科学家发现调控抽穗期的要害基因

  • 来源:米兰星空体育    发布时间:2025-06-20 17:47:12
    6月20日,记者从南京农业大学得悉,该校万建民院士团队在水稻抽穗期的调控上获
  • 联系我们
产品描述
星空xk体育:

  

水稻“作息表”被破解!科学家发现调控抽穗期的要害基因

  6月20日,记者从南京农业大学得悉,该校万建民院士团队在水稻抽穗期的调控上获得重要发展,相关成果于6月19日在《天然·通讯》(Nature Communications)上在线宣布。

  水稻抽穗期是决议种类区域和时节习惯性的要害性状,影响水稻的产值和质量。不一样的区域、不同时节的光照和温度不同,水稻的“作息时刻”也得跟着调整。所以,找到调控抽穗期的基因,就比如把握了水稻成长的“遥控器”,对培养高产、优质、习惯能力强的水稻种类至关重要。

  水稻是典型的“短日照爱好者”,它的抽穗时刻,受光信号和体内“生物钟”的两层操控。但光信号是怎么“告知”水稻体内的“生物钟”该调整时刻的,一直是困扰科学家的谜题。

  此次研讨中,科学家克隆到一个在长日照条件下特异性调控水稻抽穗的基因Early Flowering at Long Day 1 (ELD1)。它编码的 CCHC-type 锌指蛋白专门担任“拼装”和“修补”基因。风趣的是,这个基因很特别:假如它彻底“停工”,水稻胚胎底子长不大;但只要对它的某个氨基酸“微调”一下,水稻就能早早抽穗,并且不可能影响其他成长目标。

  a-b:ELD1在长日照条件下按捺水稻抽穗;c:ELD1与剪接体中心组分互作;d-e:ELD1调控OsCCA1可变剪接;f:ELD1与OsCCA1,Hd1遗传联系验证;g:ELD1调控水稻抽穗期的方式图

  研讨之后发现,ELD1可与OsNKAP(哺乳动物NF-κB activating protein同源物)及多个中心mRNA剪接因子互作。全长转录组测序剖析发现,ELD1在全基因组范围内调控上千个基因的可变剪接,特别是在生物钟中心基因 OsCCA1 上介导多个位点的剪接事情。分子与遗传剖析标明,ELD1首要经过 OsCCA1-Hd1通路影响水稻抽穗期。

  进一步研讨发现,ELD1还可与光敏色素phyB的活性方式互作,参加红光调控OsCCA1剪接的进程,提醒了光信号经过可变剪接调控生物钟的分子机制。值得一提的是,长读长测序显现OsCCA1具有超越60种剪接异构体,其功用差异和动态调控机制仍有待深入研讨。

  本研讨不只提醒了光信号调控水稻抽穗期的全新机制,且在分子育种上获得打破。使用碱基修改技能对ELD1要害氨基酸进行定点骤变,在宁粳7号、宁粳4号等优良种类布景下成功培养出早抽穗新种质,为植物发育必需基因在育种中的使用供给了新范式。

  据悉,万建民院士团队长时间致力于水稻籼粳杂种优势使用研讨,近年来在杂种不育、抽穗期和株型调控等方面获得系列重要发展。本研讨为处理籼粳杂交F1代超亲迟熟问题供给了重要基因资源和理论支撑,对培养广适性水稻新种类具有极端严重意义。

  南京农业大学博士研讨生蔡亮、郝本元为论文的一起榜首作者,万建民院士和周时荣教授为一起通讯作者。该研讨得到国家天然科学基金、生物育种国家严重科学技能专项、生物育种钟山实验室及江苏省要点研制方案等项目的赞助。(宋雅娟)

产品中心