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我国学者在水稻侧芽分化机制方面取得新进展

生命科学部 温明章

  水稻侧生分生组织分化形成分蘖,分蘖的数量直接影响产量。侧芽分化受多个基因和多种激素控制,但其调控机制尚未得到阐释。中国科学院植物研究所种康研究员领导的课题组利用遗传突变体和分子生物学研究策略,发现了水稻侧芽分化的分子调控网络miMTD(miRNA/MADS/TCP/D14)。他们通过大量的体外实验(EMSA、酵母单杂、转录抑制活性分析)和体内实验(ChIP)以及突变体侧芽形态分析证明,转录因子MADS57直接结合并阻抑独脚金内酯(新激素)受体基因D14的转录。进一步研究表明,MADS57与TCP家族成员TB1形成蛋白复合体,从而使其对D14转录抑制活性降低;同时,MADS57基因的转录又直接受miRNA444抑制。miRNA、MADS 和TCP型转录因子及独脚金内酯受体基因D14构成了水稻侧芽分化“分子网络”miMTD。这个新机制的发现不仅加深了人们对侧芽器官分化分子网络机制的了解,也拓展了对MADS转录因子新功能的认识,在水稻高产分子设计育种方面具有重要的应用潜力。

  该成果于3月5日在线发表于Nature Communications上,研究得到了国家自然科学基金(31070248;31121065)的资助。

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