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为何对水稻禾苗喷施多效唑可使禾苗矮化,分蘖添加?

时刻:2019/7/1 10:44:56文章来历:Letou备用阅读次数: 18530

    2019年6月21日,Nature Communications在线宣布了来自我国科学院遗传与发育生物学研讨所植物基因组学国家要点实验室李家洋研讨组题为“SLR1 inhibits MOC1 degradation to coordinate tiller number and plant height in rice”的研讨论文,该研讨解析了赤霉素信号协同调控水稻株高与分蘖的分子机理,是该范畴的一项重要开展。

 

    株高和分蘖是影响水稻株型和产值的中心要素。分蘖数直接影响有用穗数,因而对水稻产值的构成具有重要影响。株高可以直接影响作物的耐肥性和抗倒伏性,矮化育种推动了榜首次“绿色革命”的发作。水稻的株高与分蘖一般存在一种负相关的联络,株高高的水稻一般分蘖较少,而株高矮的水稻一般分蘖较多。赤霉素(GA)是影响水稻株高的首要激素之一。出产实践中,对水稻禾苗喷施合适浓度的GA组成按捺剂多效唑,可以使禾苗矮化,促进分蘖的添加。但是,人们对赤霉素怎么协同调控水稻株高与分蘖的分子机理仍不清楚。解析水稻株高与分蘖协同调控的分子机理具有重要的科学含义与理论价值,对水稻株型改进及种类规划具有重要的运用价值。

 

    李家洋课题组长时间致力于对水稻株型调控机制的解析,克隆了调控水稻分蘖构成的首个要害基因MOC1(Monoculm 1)(Li et al., Nature, 2003, 422: 618-621)及其调控基因TAD1 (Tillering and Dwarf 1)(Xu et al., Nature Communications, 2012, 3: 750)。

 

    近期,李家洋研讨组在水稻株高与分蘖协同调控的分子机理研讨上获得新开展,发现GA缺点突变体分蘖数的添加是因为促进分蘖芽的伸长而非影响分蘖芽的开端导致的。进一步研讨发现GA信号通路中的要害按捺因子DELLA蛋白SLR1可以直接与MOC1蛋白发作相互效果。SLR1可以经过按捺MOC1蛋白的降解然后促进分蘖的伸长。GA处理后,SLR1蛋白降解,从而无法按捺MOC1蛋白的降解,导致MOC1蛋白削减,植株表现出株高添加、分蘖数削减的表型。研讨还发现SLR1对MOC1的按捺效应并不依赖于TAD1途径,且GA信号对株高和分蘖的调控别离影响不同的下流基因,为打破株高与分蘖的连锁效应供给了或许性,然后为分子规划育种供给理论基础。该研讨解析了赤霉素信号协同调控水稻株高与分蘖的分子机理,是该范畴的一项重要开展。

 

水稻株高与分蘖协同调控的分子机理

 

    该论文于2019年6月21日在线宣布于李家洋研讨组已结业的博士研讨生廖志刚和余泓副研讨员为该文章的一起榜首作者,李家洋院士为通讯作者。该研讨得到国家自然科学基金、科技部等项目的赞助。


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