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水稻研究所揭示调控水稻种子萌发的分子机制
2020-07-06 17:20:41来源:元素商城

我国的水稻产量在世界上位居第一,水稻种植区域主要分布在我国南方。但是南部高温多雨气候特点易造成水稻穗提早发芽的现象,从而导致产量和品质的下降,因此深入解析种子萌发的遗传特性和分子机制,对于提高水稻的穗发芽抗性具有重要的意义。

水稻1.jpg 

种子的萌芽指种子从吸胀作用开始的一系列有序的生理过程和形态发生过程。除受到空气、水分、温度等外界生长环境的影响外,还受内源激素的精细调节,激素对种子萌发的调控机制一直是种子生物学研究的热点问题。

 

中国水稻研究所种子发育团队首次揭示了SAPK10-bZIP72-AOC通路介导植物激素脱落酸和茉莉酸协同抑制水稻种子萌发的分子机制。团队研究人员发现脱落酸信号途径关键因子SnRK2类激酶SAPK10磷酸化修饰自身的第177位丝氨酸并增强其活性,进而磷酸化修饰下游的bZIP转录因子家族成员bZIP72的第71位丝氨酸。进一步研究表明,磷酸化修饰增强了bZIP72结合茉莉酸合成途径关键基因AOC的能力,并促进后者的转录,从而提高体内的茉莉酸水平并抑制种子萌发。另一方面,外施茉莉酸合成抑制剂可缓解脱落酸对种子萌发的抑制,暗示着脱落酸对种子萌发的抑制效应部分依赖于茉莉酸的合成。

水稻.png 

该研究为改良水稻穗发芽抗性提供了重要的理论依据,为进一步提高水稻产量、并提升水稻品质提供了新的策略方向,对于其他禾本科作物调节种子适宜的休眠程度也具有重要的指导意义,相关研究成果发布在《新植物学家(New Phytologist)》上


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