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中国农科院作物科学研究所成功克隆水稻小穗发育新基因

近日,中国农业科学院作物科学研究所万建民院士团队克隆了水稻小穗发育新基因OsPEX5,并对其调控水稻小穗发育的分子机制进行了深入研究。相关研究成果在线发表在《新植物学家( New Phytologist )》上。

小穗是禾本科植物花序结构的独特结构单位,其正常发育是决定产量和品质的重要因素。对水稻小穗发育分子调控机理的研究具有重要的理论价值和现实意义。

该团队以水稻小穗发育畸形突变体为材料,通过图位克隆的方法鉴定了一个编码过氧化物酶体受体蛋白基因OsPEX5。OsPEX5蛋白可以与茉莉酸生物合成途径的12-氧-植物二烯酸还原酶发生互作并影响其过氧化物酶体定位,造成突变体中茉莉酸含量下降,且通过外源甲基茉莉酸处理可以部分恢复其小穗异常的表型。进一步研究还发现,水稻茉莉酸信号途径中的正向调控因子可以结合到花发育关键基因的启动子上并激活它们的表达,并且这种激活作用会被茉莉酸信号途径中的负调控因子所拮抗。该研究完善了茉莉酸调节植物生殖发育的分子机制,并为调控植物中茉莉酸的生物合成提供了重要的理论基础。

该研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划项目、中国农科院AG捕鱼创新工程等项目的资助。

中国农科院作物科学研究所成功克隆水稻小穗发育新基因
 

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