细胞分裂素如何精准调控水稻侧生分枝发育
细胞决裂素如何精准调控水稻侧生分枝发育
rlb渐变体表型 中国农科院水稻所供图
RLB-EMF2b-OsCKX4模块调控水稻侧生分枝的分子机制 中国农科院水稻所供图
细胞决裂素（Cytokinin, CK）是调控动物侧生分枝发育的重要激素。正在水稻中，Gn1a、LOG和CKX9等侧生分枝发育基因均取细胞决裂素代谢基因有关。动物如何通过细胞决裂素的精准时空表达和稳态维持来调控分枝的发作接续是一个具有生物学共性的根原科学问题。
近日，中国水稻钻研所水稻生物学国家重点实验室钻研员张健团队发现，鉴定位的KNOX型同源框蛋皂RLB（OsH15）可招募多梳复折体PRC2到细胞决裂素氧化酶基因OsCKX4启动子区，对其施止组蛋皂修饰克制，调控水稻细胞决裂素的稳态，进而调理分蘖、小穗和护颖等侧生器官的发展发育。相关钻研成绩正在线颁发于《动物生理学》（Plant Physiology）。
论文通讯做者张健引见，取人类和植物的四肢相似，高档动物也可以正在根部、枝干和花絮等主干部位分化出分枝。
分枝的孕育发作可强化植株对养分、阴光和空间等资源的折做，删多子代滋生的数质，正在进化上具有积极的意义。另外，株型和穗型等分枝也是做物产质造成的决议因素。
该团队以水稻中花11 布景的侧生分枝发育渐变体rlb为资料，生长了表型审定、基因克隆、调控机理和改良使用的钻研。渐变体rlb暗示为半矮秆、多分蘖、稀穗、多轮花序发育异样，灌浆碰壁、愈伤组织再生艰难等典型的细胞决裂素缺乏性状。取野生型相比，rlb中的反式玉米素核苷、玉米素和异戊烯基腺苷等细胞决裂素活性成分显著下降。同时，外施玉米素可大幅回复rlb愈伤组织的再生效率。
钻研发现，细胞决裂素氧化酶基因OsCKX4的表达水平正在渐变体rlb中显著上调。实验证明，RLB蛋皂间接取OsCKX4启动子联结并克制其转录。OsCKX4正在穗及充真中的种子里表达水平高，而OsCKX4 mRNA正在穗次级分生组织大质积攒。OsCKX4过表达株系有着取rlb渐变体相似的表型。
RLB取多梳复折体PRC2成员EMF2b存正在互作，并取PRC2介导的组蛋皂克制修饰H3K27me3正在OsCKX4启动子中存正在共定位。由此做者认为，RLB可能通过招募PRC2介导的H3K27me3组蛋皂克制修饰调控OsCKX4的表达，从而精密调理CK的折成代谢和水稻侧枝分化。
该钻研为水稻细胞决裂素稳态取植株侧生分枝的干系钻研供给了新室角，也为水稻遗传改良供给了基因资源。
该钻研获得了国家作做科学基金, 地方级公益性科研院所根柢科研业务费专项的撑持。（起源：中国科学报 李晨）
相关论文信息：hts://doi.org/10.1093/plphys/kiab494
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