科技创新进展: MYB蛋白Baymax1调控水稻绒毡层发育和雄性育性
近日,我所超级稻育种课题组在Theoretical and Applied Genetics在线发表了题为“The MYBtranscription factor Baymax1 plays acritical role in rice male fertility”的研究论文,揭示了MYB转录因子Baymax1(BM1)调控水稻绒毡层发育和小孢子形成的分子机理。
研究人员发现了一个水稻无花粉型雄性不育突变体bm1,突变体减数分裂稍滞后、绒毡层向分泌型转变败育且过早退化,花粉外壁形成异常,最终导致成熟的花药呈雪白色,无可见花粉。通过图位克隆、功能互补试验和CRISPR/Cas9定点突变,证明MYB转录因子Baymax1是目标雄性不育基因。系统发育分析表明,水稻BM1蛋白在谷子、玉米、油菜、甘蓝和木豆中的同源蛋白在进化上是保守的。Y2H和BiFC实验证明,BM1可以分别与水稻花药发育的关键调控因子TIP2、EAT1和PHD-Finger成员TIP3发生相互作用。此外,BM1还影响绒毡层PCD和小孢子发育相关基因的表达。上述研究结果揭示了MYB转录因子BM1在水稻雄性育性发育过程中的关键调控作用,可成为智能水稻雄性不育系选育和杂交制种的潜在靶标。
该研究得到国家自然科学基金、国家转基因重大专项、中国农业科学院创新工程等项目的资助。我所已毕业博士研究生向小娇和孙廉平助理研究员为共同第一作者,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://link.springer.com/article/10.1007/s00122-020-03706-w
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