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中國農(nóng)科院作物所揭示成花素基因分子新機制

閱讀:84發(fā)布時間:2017-3-1

近日,由中國農(nóng)業(yè)科學院作物科學研究所研究員毛龍的創(chuàng)新團隊在麥類作物模式植物二穗短柄草開花調(diào)控的分子機制研究中取得新進展。該研究從成花素基因FT2的可變剪切角度揭示了一個新成花素基因轉錄后調(diào)控的分子機制。相關研究成果在線發(fā)表于《自然》系列刊物《自然通訊》上。

據(jù)介紹,小麥抽穗期和開花期的調(diào)控機理與水稻和玉米等作物不同,普通小麥在苗期需要經(jīng)受一段低溫時期,才能開花結實,也就是“春化現(xiàn)象”?;蚩勺兗羟惺侵富虻耐怙@子以多種方式通過RNA剪切進行重連,由此一個基因可能編碼多種蛋白質(zhì)。這個領域是近年來基因轉錄后調(diào)控研究的熱點。對于植物開花關鍵基因成花素可變剪切的調(diào)控,更是植物分子生物學領域的新概念。

該團隊研究發(fā)現(xiàn),在短柄草生長早期,F(xiàn)T2成花素基因通過可變剪切方式編碼一個干擾型蛋白,阻止正常開花蛋白復合體發(fā)揮作用;當短柄草進入開花期時,功能型蛋白的轉錄本表達開始加速,超過干擾蛋白轉錄本的表達量,從而保證短柄草正常開花。該機制在小麥、大麥等早熟禾亞科作物中具有保守性,是調(diào)控此類作物開花的重要機制。

據(jù)悉,此研究對麥類等相關作物抽穗期的調(diào)控研究具有重要意義。這一工作是該團隊通過大量小分子RNA生物信息數(shù)據(jù)挖掘,繼前期發(fā)現(xiàn)一個微RNA(miR5200)通過切割成花素基因FT1影響短柄草開花機理的基礎上,在作物開花時間調(diào)控的分子機制研究方面的又一重要進展


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