作者:李晨 来源:科学网 发布时间:2019/8/27 14:04:31
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短日照下水稻开花调控机制获揭示

 

8月25日,《植物生物技术杂志》(Plant Biotechnology Journal)在线发表了中国农业科学院生物技术研究所谷晓峰研究团队最新研究成果。他们发现了组蛋白去乙酰化复合体成员OsSFL1,可以介导组蛋白去乙酰化修饰,并通过光周期途径调控水稻的开花机制。

开花时间(抽穗期)不仅影响水稻在不同海拔、纬度地区的种植,还与产量密切相关。光周期是调控水稻开花时间的重要途径,包括组蛋白修饰、DNA甲基化在内的表观遗传修饰在其中起着关键作用。其中,组蛋白乙酰化与去乙酰化动态影响染色质结构,调控关键基因表达,进而影响植物的生长发育和环境信号途径。

据悉,该研究发现组蛋白去乙酰化复合体成员OsSFL1在水稻中具有介导组蛋白去乙酰化修饰,进而调控开花的重要功能。与野生型相比,OsSFL1功能缺失突变体在短日照条件下花期推迟,而在长日照条件下表型不明显。通过检测光周期途径关键基因Hd1及成花素基因Hd3a的24小时表达模式发现,ossfl1突变体中Hd1的表达峰值发生了前移,进而影响了Hd3a的表达。OsSFL1能够与OsSAP18和OsHDAC2形成去乙酰化复合体(OsSFL1-HDAC),参与了组蛋白去乙酰化修饰。进一步通过染色质免疫共沉淀实验表明,OsSFL1主要结合在Hd1第一个外显子区域,并介导该区域的组蛋白乙酰化修饰水平,进而调控基因表达,控制水稻开花。

该研究首次发现了组蛋白去乙酰化复合体成员OsSFL1介导去乙酰化修饰调控水稻光周期开花途径的分子机制,为染色质动态修饰调控植物发育的机理研究和育种应用提供了参考。此研究得到国家自然科学基金及国家转基因重大专项的资助。

相关论文信息:https://doi.org/10.1111/pbi.13235

 
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