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研究發(fā)現(xiàn)水稻LC3調(diào)控生長素信號和葉傾角

作者:宋檢 時間:2022-12-06 來源:互聯(lián)網(wǎng)

11月29日,PLoS Genetics 在線發(fā)表了中國科學(xué)院分子植物科學(xué)**創(chuàng)新中心/植物生理生態(tài)研究所薛紅衛(wèi)研究組題為SPOC domain-containing protein Leaf inclination3 interacts with LIP1 to regulate rice leaf inclination through auxin signaling 的研究論文。該研究發(fā)現(xiàn)水稻中的一個含有SPOC結(jié)構(gòu)域的蛋白Leaf inclination3 (LC3)通過結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子LIP1共同調(diào)控生長素信號,從而調(diào)控水稻葉傾角。

水稻是重要的單子葉模式植物,也是我國乃至世界上*主要的糧食作物之一。株型對作物的生產(chǎn)和產(chǎn)量有著重要關(guān)系,而葉傾角又是水稻株型的關(guān)鍵組分之一。研究表明,適當(dāng)?shù)娜~傾角有利于提高水稻光合效率,通過合理密植,能夠有效提高產(chǎn)量。盡管早已發(fā)現(xiàn)植物激素生長素影響葉傾角大小,且其代謝調(diào)控因子GH3和信號通路的關(guān)鍵組分IAA、ARF等被報道參與了葉傾角的調(diào)控,但對相關(guān)上游調(diào)控因子及機制仍了解較少,有待進一步闡明。研究組在前期工作中發(fā)現(xiàn)水稻缺失突變體LC3表現(xiàn)出葉傾角增大的表型。進一步的遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)等分析表明LC3蛋白作為一個轉(zhuǎn)錄抑制子通過與LC3互作的轉(zhuǎn)錄因子LIP1協(xié)同抑制下游基因OsIAA12和OsGH3.2表達,通過抑制生長素信號,*終調(diào)控水稻葉傾角。此外,OsIAA2通過與OsARF17互作抑制生長素信號,揭示了OsIAA2-OsARF17在葉傾角發(fā)育調(diào)控中的特定功能。

該研究有助于對生長素信號調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的理解。也對研究植物中具有SPOC結(jié)構(gòu)域的蛋白的功能提供了借鑒。值得一提的是,這是首次發(fā)現(xiàn)的僅含有SPOC結(jié)構(gòu)域而不含RRM SPEN家族的成員。

博士生陳素卉和周莉娟為論文**作者。相關(guān)工作得到國家自然科學(xué)基金項目(91535201)以及“萬人計劃”的資助。

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