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科技创新进展:揭示水稻乌氏体和花粉外壁形成的分子机制

来源:作者:发布时间:2019-06-12

近日,我所分子育种课题组在《The Plant Journal》上在线发表了题为“TDR INTERACTING PROTEIN 3 encoding a PHD-finger transcription factor regulates Ubisch bodies and pollen wall formation in rice”的研究论文, 揭示了水稻TIP3蛋白调控乌氏体和花粉外壁形成的分子机制,拓展了科研人员对水稻雄性发育分子机制的认识,并为该基因资源的育种利用奠定重要理论基础。

研究人员在辐射诱变“中恢8015”的突变体库中,分离鉴定出了一个雄性不育突变体tip3。该突变体花药变小且发白,无成熟花粉粒,乌氏体形态异常,不能正常形成花粉外壁,并且绒毡层降解延迟。通过图位克隆和遗传转化实验,证明了TIP3(TDR INTERACTING PROTEIN 3)就是控制tip3雄性败育的基因。TIP3编码结构上保守的PHD-finger蛋白,主要在绒毡层以及发育中的小孢子中表达。TIP3蛋白定位在细胞核中,并且在酵母细胞中具有转录自激活活性。通过Y2H和BiFC实验,证明了TIP3与花药发育调控因子TDR互作。TIP3突变影响了绒毡层发育和降解以及孢粉素前体合成与转运相关基因的表达。综上,该研究结果揭示了TIP3在调控乌氏体和花粉外壁形成中的重要作用。

该研究得到中国农业科学院创新工程、国家转基因重大专项、国家自然科学基金和浙江省自然科学基金等项目的资助。我所在读博士研究生杨正福和孙廉平博士为文章的并列第一作者,程式华研究员和曹立勇研究员为共同通讯作者。

全文链接: https://doi.org/10.1111/tpj.14365

 

 


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