Plant Biotechnology Journal[2022 IF13.8] 四川農業大學梁越洋/李平團隊揭示hnRNP類RNA結合蛋白DGW1調控水稻籽粒大小的分子機制
水稻粒型與粒重正相關,是決定水稻產量的關鍵要素,因此粒型一直是水稻育種的重要目標性狀。近年來多個參與水稻粒型調控的關鍵基因被報道,這些基因涉及多種信號通路。RNA結合蛋白是一類在轉錄后水平參與基因表達調控的關鍵因子,其介導的轉錄后調節機制在水稻粒型調控中的作用仍不清楚。
10月20日,植物學知名期刊Plant Biotechnology Journal在線發表了四川農業大學梁越洋/李平團隊題為“DGW1, encoding an hnRNP-like RNA binding protein, positively regulates grain size and weight by interacting with GW6mRNA”的研究論文,揭示了hnRNP類RNA結合蛋白DGW1,靶向結合水稻粒型調節因子GW6mRNA調控水稻籽粒大小的分子機制,為水稻粒型改良提供了新的思路。
研究團隊鑒定了一個水稻粒寬和粒重變小的突變體dgw1,(decreased grain width and weight 1),基因定位和克隆表明DGW1編碼一個hnRNP類的RNA結合蛋白,在發育的穗中高表達,通過調節細胞擴張正調控籽粒大小,其過量表達同時增加水稻千粒重和穗粒數從而顯著提高產量,表明該基因在水稻生產中具有重要應用潛力。進一步研究發現DGW1蛋白結合粒型關鍵調控因子GW6的mRNA,并與另外兩個hnRNP蛋白OsUBP1a和OsUBP1b互作,且兩個互作蛋白能夠共同結合GW6mRNA,暗示DGW1與OsUBP1a/b可能形成hnRNP復合物參與GW6 轉錄后調控,控制水稻籽粒大小。
圖1DGW1通過GW6調控水稻粒型
團隊已畢業博士研究生李玲鋒為論文第一作者,梁越洋副教授和李平教授為論文共同通訊作者。該研究得到國家自然科學基金、四川省生物育種重大科技專項等項目資助。
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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.14202