来自中科院遗传与发育研究所,上海药物研究所等处的研究人员发表了题为“DWARF 53 acts as a repressor of strigolactone signalling in rice”的文章,利用发现的水稻矮化多分蘖突变体e9,指出D53蛋白能作为一种抑制因素,在水稻的独脚金内酯信号途径发挥作用。
这一研究成果公布在12月11日Nature杂志在线版上,同期还刊登了南京农业大学等处的研究人员完成的相似研究,这些研究都揭示出了D53蛋白参与调控水稻分蘖的机理,为水稻亚种间杂交优势利用提供了有用材料。
这篇文章的通讯作者为中科院遗传所李家洋院士,王永红博士,以及上海药物研究所的徐华强研究员。
高等植物通过株高、分枝决定和分枝角度等的不同呈现出不同的植株形态,其中水稻的分蘖是决定产量的一个重要农艺性状。适当的分蘖数目直接决定水稻的产量。水稻的分蘖不仅是直接调控产量的一个关键农艺性状,同时也是在植物生物学中决定株型建成的一个核心科学问题。
李家洋课题组多年来一直从事相关研究,在这篇文章中,研究人员报道了一种称为D53的蛋白在水稻分蘖过程中的关键作用。其中涉及一种关键的信号途径:独角金内酯(strigolactones)信号途径,这是近年来发现的一种植物激素或其前体,能够抑制植物的分枝和侧芽的生长,并与生长素和细胞分裂素一起调控植物的分枝(蘖)数量。
研究表明,D53能编码SCFD3泛素复合物中的一种底物,作为独角金内酯信号途径的因子因素行使功能。研究人员指出如果用独角金内酯类似物 GR24对水稻进行处理,那么D53就会以D53-D14-SCFD3蛋白复合体泛素连接酶的方式被蛋白酶降解,而且这种蛋白也能与称为TOPLESS- RELATED PROTEINS的转录共抑制因子相互作用。
这些研究结果揭示出了一种独角金内酯信号通路新作用机制,其中D53能作为抑制因子调控这一途径,影响水稻分蘖。
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