研究破譯水稻分蘗調控分子機理
日期：2012-04-11 08:51:19
據中國農業科學院最新消息，由該院作物科學研究所所長萬建民領導的課題組，通過花粉培養研究構建了獨具特色的一系列水稻突變體材料，對其中一個分蘗顯著增加的多分蘗突變體Tiller Enhancer（TE）的基因克隆和功能分析，發現了調控水稻分蘗的一個新的重要分子機制。
據萬建民介紹，水稻分蘗是影響水稻產量的一個重要因子，同時分蘗也是植物生物學研究中關于植物株型建成的一個中心議題。其基本原理是，MONOCULM 1（MOC1）編碼一個植物特有的GRAS轉錄因子，控制分蘗芽的起始和生長等過程，是水稻分蘗的主控因子。此前，其自身的調控機理尚不清楚。
通過對TE基因功能的深入研究，萬建民課題組揭示了TE通過調控MOC1的降解來調控水稻分蘗的重要分子機理。10多年來，課題組的秦瑞珍等通過對多分蘗突變體TE以及少分蘗突變體MOC1—5的遺傳分析，發現TE作用于MOC1的上游；生化研究發現TE和MOC1位于同一個蛋白復合物中并直接互作；分子遺傳學分析發現，TE編碼一個細胞分裂后期啟動復合物（簡稱APC/C）的激活蛋白，與APC/C復合體的CDC27亞基直接互作。APC/C是真核生物中功能高度保守的一種E3泛素連接酶，參與降解細胞周期中的關鍵調控因子，從而促進細胞周期的進程。課題組證明TE直接作用于MOC1，導致后者以依賴于泛素-26S蛋白酶系統的方式降解。該研究揭示了APC/C TE參與了調控植物株型建成的新功能。
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