中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作科所揭示玉米籽粒發(fā)育新機(jī)制
2023年07月25日來(lái)源：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所
近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所作物基因組選擇育種創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)與中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)種子科學(xué)與技術(shù)中心合作，解析了玉米轉(zhuǎn)錄因子Opaque2激活RNA聚合酶共有亞基ZmRPABC5b，進(jìn)而影響玉米籽粒發(fā)育和淀粉、醇溶蛋白積累的分子機(jī)制。7月5日，相關(guān)研究成果在線發(fā)表于《核酸研究（Nucleic Acids Research）》。
RNA聚合酶對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)和發(fā)育非常重要。玉米是重要的糧食作物，也是籽粒發(fā)育研究的模式植物，玉米籽粒大小是決定籽粒產(chǎn)量的重要因素，關(guān)于玉米籽粒發(fā)育調(diào)控已有諸多基因報(bào)道，但RNA聚合酶在這一過(guò)程中的作用尚不清楚。
該研究克隆了玉米籽粒發(fā)育缺陷突變體的功能基因 Dek701 ，發(fā)現(xiàn)其編碼的ZmRPABC5b是RNA聚合酶I、II和III的共有亞基。該基因突變導(dǎo)致三種RNA聚合酶功能缺失，嚴(yán)重影響RNA生物合成、植物激素反應(yīng)和淀粉積累相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄，進(jìn)而影響玉米胚乳中的細(xì)胞增殖和激素水平。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，該基因的表達(dá)受轉(zhuǎn)錄因子Opaque2調(diào)控，后者與該基因啟動(dòng)子結(jié)合，在玉米馴化過(guò)程中其啟動(dòng)子受到強(qiáng)烈的人工選擇。本研究工作所揭示的玉米發(fā)育調(diào)控新機(jī)制，對(duì)玉米高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)育種具有重要借鑒意義。
作科所與中國(guó)農(nóng)大聯(lián)合培養(yǎng)已畢業(yè)博士生陳全全為該論文第一作者，作科所劉允軍副研究員、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)王建華教授和顧日良教授為共同通訊作者。作科所王國(guó)英研究員、付俊杰研究員參與了此工作。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、中央本級(jí)重大增減支項(xiàng)目以及現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系等項(xiàng)目的資助。
原文鏈接：https://academic.oup.com/nar/advance-article/doi/10.1093/nar/gkad571/7219415
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