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(shui)稻(dao)粒型與(yu)粒重正相關(guan)，是決定水(shui)稻(dao)產量的(de)(de)(de)關(guan)鍵(jian)要(yao)(yao)素(su)，因此粒型一直是水(shui)稻(dao)育種的(de)(de)(de)重要(yao)(yao)目標性狀。近(jin)年來多個參與(yu)水(shui)稻(dao)粒型調(diao)控的(de)(de)(de)關(guan)鍵(jian)基(ji)(ji)因被報道(dao)，這些基(ji)(ji)因涉及多種信號通路。RNA結合蛋白是一類在(zai)轉(zhuan)錄后(hou)水(shui)平參與(yu)基(ji)(ji)因表達(da)調(diao)控的(de)(de)(de)關(guan)鍵(jian)因子(zi)，其介導的(de)(de)(de)轉(zhuan)錄后(hou)調(diao)節機制在(zai)水(shui)稻(dao)粒型調(diao)控中的(de)(de)(de)作用仍不(bu)清楚。
10月20日，植物學知名期刊Plant Biotechnology Journal在(zai)線(xian)發表了(le)四川農業(ye)大學梁越洋/李平團隊題(ti)為“DGW1, encoding an hnRNP-like RNA binding protein, positively regulates grain size and weight by interacting with GW6mRNA”的研究(jiu)論文，揭示了hnRNP類(lei)RNA結合蛋(dan)白(bai)DGW1，靶(ba)向結合水稻粒型調節因子GW6mRNA調控水稻(dao)籽(zi)粒大小的分(fen)子(zi)機制，為(wei)水稻(dao)粒型改良(liang)提供了新的思路。
研(yan)究團隊鑒定了一個(ge)水稻粒寬和粒重(zhong)變(bian)小的突變(bian)體dgw1，（decreased grain width and weight 1），基因(yin)定位和克隆表(biao)明DGW1編碼一個hnRNP類的(de)RNA結合蛋(dan)白，在(zai)發育的穗中高表(biao)達，通過調節細胞擴張正調控籽(zi)粒(li)大小，其過量表(biao)達同時增加水稻(dao)(dao)千粒(li)重和穗粒(li)數從而顯(xian)著(zhu)提(ti)高產量，表(biao)明該基因在(zai)水稻(dao)(dao)生產中具有重要應(ying)用潛力。進(jin)一(yi)步研究發現DGW1蛋白結合粒型關鍵(jian)調控因子(zi)GW6的(de)mRNA，并與另外兩個hnRNP蛋(dan)白(bai)OsUBP1a和OsUBP1b互(hu)作(zuo)，且兩個互(hu)作(zuo)蛋(dan)白(bai)能夠共同結合GW6mRNA，暗示(shi)DGW1與OsUBP1a/b可能形成hnRNP復(fu)合物參與GW6 轉錄后調控，控制水稻(dao)籽(zi)粒大小。
圖(tu)1DGW1通過(guo)GW6調控水稻(dao)粒(li)型
團隊已畢業博士研究生李玲鋒為論文第一作者，梁越(yue)洋(yang)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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