当前位置 > 首页 > 国内新闻 > 正文

我校在水稻育性调控分子机制上取得重要进展
  • 发布时间:2020-01-13
  • www.mumuumarket.com
  • 今天,《植物细胞》(植物细胞)在网上公布了我校水稻育性调控分子机制的最新研究成果。本研究发现并鉴定了调控水稻花药绒毡层降解的关键基因API5(凋亡抑制因子5,一种程序性细胞死亡抑制因子),并进一步阐明了其调控降解的分子网络。在杂交育种和杂种优势利用中,建立人工控制的不育系是可能的。

    论文的第一作者是中国科学院研究生李兴旺,通讯作者是中国科学院的吴尹畅教授。

    在植物的花中,生殖器官的雄蕊由花药组成,花粉囊附着在细丝上。花药是雄蕊产生花粉的主要部分。长期以来,花药壁的发育一直是植物生殖发育的重要研究领域。花药壁的最内层是绒毡层,绒毡层具有独特的分泌功能,对花粉粒发育至关重要。花粉粒成熟时,绒毡层降解,花粉囊壁消失,花粉粒分散。花药壁绒毡层降解的时间和程度通常决定花粉育性。如果绒毡层发育异常,雄性不育经常发生。探索植物花药壁的发育,对于理解植物有性生殖世代交替的分子机制,创造利用作物杂种优势的人工不育系具有重要意义。

    研究小组的研究人员通过功能基因组学确定了控制水稻生育力的基因API5。研究发现,该基因的缺失突变将导致水稻生育力下降。通过遗传学、生物化学、细胞生物学和其他手段,研究小组进一步阐明了API5如何控制水稻的生育力。API5与两个核糖核酸解旋酶AIP1和AIP2相互作用,形成调节半胱氨酸蛋白酶基因CP1的API5-AIP1/2蛋白复合物。CP1表达水平与水稻绒毡层的程序性细胞死亡直接相关,导致绒毡层降解。在这个调控分子网络中,API5、AIP1和AIP2更像是控制水稻生育力的“开关”。API 5、AI P1和AIP2的缺失会导致CP1表达水平下降,阻止花药壁绒毡层的正常降解,从而影响水稻的育性。

    程序性细胞死亡是生物体某些发育阶段的常见现象。它受特定基因调节,是细胞死亡的一个活跃过程。在这项研究中发现的调节植物程序性细胞死亡的基因在生物学上非常保守,但是它们的功能方式是不一致的。这项研究的结果为控制程序性细胞死亡的不同生物的比较生物学研究提供了一个例子。

    《植物细胞》(《植物细胞》)是国际植物科学领域的顶级期刊。近年来,在水稻功能基因组学重大项目的支持下,国家作物遗传改良重点实验室水稻创新团队吴尹畅课题组对生殖生物学功能基因组学进行了深入研究。该研究结果是在分离克隆水稻育性基因PAIR3和RPA1a后,研究组鉴定的另一个重要的育性控制基因。

    . plant cell . org/content/early/2011/04/05/TPC . 110 . . full . pdf html

    日期归档

    工人新村新闻网 版权所有© www.mumuumarket.com 技术支持:工人新村新闻网 | 网站地图