科研进展
您的位置: 首页 > 科研进展 >

胡培松院士团队阐明一个新的水稻转录因子OsMYB73调控种子粒形及垩白形成的分子机制

来源:中国水稻研究所作者:改良中心发布时间:2025-01-06

近日,由中国水稻研究所胡培松院士团队和四川省农业科学院作物研究所(四川省种质资源中心)超级稻育种团队合作撰写的题为“A novel transcription factor OsMYB73  affects grain size and chalkiness by regulating endosperm storage substances’accumulation-mediated auxin biosynthesis signalling pathway in rice”的研究论文在线发表在Plant Biotechnology Journal上。文章阐述了研究人员鉴定到一个水稻灌浆初期籽粒中高表达转录因子OsMYB73 , 并初步阐明其协同核因子OsNF-YB1结合异淀粉酶基因 OsISA2、 脂质转运蛋白基因 OsLTPL36 和黄素单加氧酶基因 OsYUC11 共同调控籽粒灌浆和胚乳储藏物质积累进而影响种子粒形及垩白的分子机制,该项研究拓展了水稻MYB家族转录因子的生物学功能。

MYB转录因子是植物最大的转录因子家族之一,广泛参与植物生长发育全过程, 然而水稻MYB参与产量及品质性状形成鲜有报道。研究人员通过生物信息学及共表达分析鉴定到一个水稻籽粒灌浆初期在种子高表达的核定位转录因子OsMYB73,进而利用基因编辑技术创制了长粒腹白突变体,该基因突变后影响了种子粒形、胚乳淀粉和脂质合成、以及生长素合成相关基因表达,同时也触发了次生代谢产物的变化。生化实验证明其协同OsNF-YB1激活 OsISA2 OsLTPL36 OsYUC11 的转录,调控籽粒灌浆和胚乳储藏物质积累进而影响种子粒形及垩白的形成。转录组测序分析发现该基因主要参与细胞壁发育和种子淀粉代谢等生物学途径。本研究为水稻品质遗传改良提供新的重要基因资源和理论依据,以及拓展了水稻MYB家族转录因子的生物学功能。

C20250106.jpg

最后研究人员提出了水稻转录因子OsMYB73参与调控种子粒形和垩白形成的分子机制,后期将进一步挖掘OsMYB73调控稻米品质形成的优异单倍型,为水稻品质遗传育种提供新的重要基因资源和理论依据。另外,由于它存在一因多效性,还将继续探究OsMYB73调控其它重要性状的生物学功能。

该研究得到了中央级公益性科研院所基本科研业务费等项目的资助。水稻所已毕业博士研究生刘松助理研究员、在读博士研究生吴佳民、已毕业肯尼亚籍留学生Amos Musyoki Mawia博士、魏祥进研究员和在站博士后操瑞节为该论文的共同第一作者。水稻所唐绍清研究员、胡培松研究员、邵高能研究员、四川省农业科学院作物研究所(四川省种质资源中心)任光俊研究员和高方远研究员为该论文的共同通讯作者。浙江大学包劲松教授等老师对论文修改提供了指导帮助。

文章链接:http://doi.org/10.1111/pbi.14558


(浏览次数: )