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何光华/王楠团队连续发表研究论文揭示水稻雄性不育调控机理
发布时间2022-01-15 00:56:20     作者:王楠    浏览次数: 次

近日,西南大学何光华/王楠团队在THEORETICAL AND APPLIED GENETICSIF=5.699,一区TOP)上连续发表了题为OsFLA1 encodes a fasciclin-like arabinogalactan protein and affects pollen exine development in rice”OsMYB103 is essential for tapetum degradation in rice”的研究论文,报道了有关水稻雄性不育的最新研究成果。

1.  阿拉伯半乳聚糖蛋白(AGPs)是一种富含羟脯氨酸的糖蛋白,存在于所有植物组织和细胞中,在植物生长发育中起着重要作用。目前关于类成束阿拉伯半乳聚糖蛋白(FLAs)参与水稻有性生殖的研究很少。在题为OsFLA1 encodes a fasciclin-like arabinogalactan protein and affects pollen exine development in rice”的研究论文中,该团队分离鉴定出一个水稻隐性雄性核不育突变体osfla1。在osfla1突变体中,花药的乌氏体发育异常,且花粉的外壁内层表现出不连续断裂,由此导致花粉败育。

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1. OsFLA1的表型分析

研究表明,OsFLA1基因编码一种FLAs蛋白,在水稻花药中高表达,亚细胞定位显示OsFLA1在质膜中定位。花粉的两层壁细胞可帮助花粉抵御各种生物胁迫及非生物胁迫,从而保证花粉行使其正常生物学功能。OsFLA1的研究结果表明类成束阿拉伯半乳糖蛋白在水稻雄性生殖发育中发挥着十分重要的作用。

2. OsFLA1的亚细胞定位分析

西南大学王楠副研究员为该论文的通讯作者,硕士研究生邓垚、万应春、刘伟池为共同第一作者。该工作得到重庆市科学技术局项目资助(cstc2018jcyjAX0424)。

论文地址:https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-021-04028-1

 

2. 精准调控绒毡层程序性细胞死亡对水稻花药和花粉的发育至关重要,在题为OsMYB103 is essential for tapetum degradation in rice”的研究论文中,该团队分离并鉴定了一个水稻隐性雄性核不育突变体osmyb103,该突变体表现出绒毡层降解延迟和成熟花粉缺陷,OsMYB103编码一个R2R3 MYB转录因子。该基因调控两个转录因子 ETERNAL TAPETUM 1(EAT1)PERSISTENT TAPETAL CELL 1(PTC1)的表达,这两个转录因子对绒毡层降解都有正向调控作用。且OsMYB103的表达受TAPETUM DEGENERATION RETARDATION (TDR)的直接调控,并能与之相互作用。该团队提供了遗传证据证实了OsMYB103作用于EAT1的上游,确定了OsMYB103在水稻绒毡层退化的调控网络的位置。结果表明,OsMYB103是水稻绒毡层降解的正调控因子。这些发现丰富了对水稻绒毡层退化的调控网络的理解。

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3.OsMYB103的调控模式图

西南大学何光华教授和王楠副研究员为该论文的共同通讯作者,硕士研究生雷霆、博士研究生张莉莎、实验师冯萍为共同第一作者。上海交通大学张大兵教授为本研究提供了tdr突变体种子。该工作得到了国家自然科学基金委的项目资助(32072028, 31771750)。

论文地址:https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-021-04007-6