近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所研究員、中國(guó)工程院院士萬(wàn)建民團(tuán)隊(duì)克隆了水稻小穗發(fā)育新基因OsPEX5，并對(duì)其調(diào)控水稻小穗發(fā)育的分子機(jī)制進(jìn)行了深入研究。相關(guān)研究成果在線發(fā)表在《新植物學(xué)家》(New Phytologist)上。
小穗是禾本科植物花序結(jié)構(gòu)的獨(dú)特結(jié)構(gòu)單位，其正常發(fā)育是決定產(chǎn)量和品質(zhì)的重要因素。對(duì)水稻小穗發(fā)育分子調(diào)控機(jī)理的研究具有重要的理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。
該團(tuán)隊(duì)以水稻小穗發(fā)育畸形突變體為材料，通過(guò)圖位克隆方法鑒定了一個(gè)編碼過(guò)氧化物酶體受體蛋白基因OsPEX5。OsPEX5蛋白可以與茉莉酸生物合成途徑的12-氧-植物二烯酸還原酶發(fā)生互作，并影響其過(guò)氧化物酶體定位，造成突變體中茉莉酸含量下降，且通過(guò)外源甲基茉莉酸處理可以部分恢復(fù)其小穗異常的表型。
進(jìn)一步研究還發(fā)現(xiàn)，水稻茉莉酸信號(hào)途徑中的正向調(diào)控因子可以結(jié)合到花發(fā)育關(guān)鍵基因的啟動(dòng)子上并激活它們的表達(dá)，并且這種激活作用會(huì)被茉莉酸信號(hào)途徑中的負(fù)調(diào)控因子所拮抗。該研究完善了茉莉酸調(diào)節(jié)植物生殖發(fā)育的分子機(jī)制，并為調(diào)控植物中茉莉酸的生物合成提供了重要的理論基礎(chǔ)。
該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目、中國(guó)農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程等項(xiàng)目的資助。
