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发现拟南芥调控种子休眠和萌发的新成员
日期:2019-12-02 作者:未知 来源:中国科学院 点击:
     研究种子休眠和萌发的调控机理对于植物生存和农业生产具有重要的理论意义。种子休眠属于数量性状,受环境因素和遗传因子的共同调控。拟南芥 DOG1(DELAY OF GERMINATION 1)基因是控制种子休眠数量性状位点(QTL)的主效基因,DOG1 功能缺失突变体的种子休眠彻底丧失,并且 DOG1 相关蛋白在其它植物中具有功能保守性,DOG1 是促进植物种子休眠的特异性关键因子。鉴定与 DOG1功能相关的新成员并解析其作用机理将会进一步完善种子休眠萌发的分子调控网络。
    中国科学院植物研究所刘永秀研究组通过 STRING 网站预测,发现一个未知功能的蛋白与 DOG1 具有较高的相关性,该蛋白的编码基因被命名为 AtSdr4L(Arabidopsis thaliana Seed dormancy 4-Like)。研究发现,AtSdr4L 基因在
拟南芥种子中特异表达,编码蛋白定位于细胞核,功能缺失突变体 atsdr4l 种子休眠明显加深,AtSdr4L 是种子休眠的特异性负调控因子。进一步研究发现,休眠的 atsdr4l 种子对赤霉素(GA)处理不敏感,后熟的 atsdr4l 种子萌发对 GA合成抑制剂多效唑(PAC)超敏感,并且遗传研究表明 AtSdr4L 位于 GA 途径负调控因子 RGL2(RGA-LIKE 2)的上游,这些结果暗示 AtSdr4L 通过介导 GA 途径调控种子的休眠与萌发。遗传研究同时也发现,atsdr4l 能够完全抑制 dog1 的休眠缺失表型,AtSdr4L 是 DOG1 的遗传上位基因(epistatic gene)。因此推测AtSdr4L 是 GA 途径和 DOG1 途径调控种子休眠萌发的重要结点。关于 AtSdr4L 的生化功能及其调控种子休眠和萌发的分子机理还在进一步研究中。
    该研究于 10 月 23 日在线发表于国际学术期刊 Journal of ExperimentalBotany。刘永秀研究组的副研究员曹红和博士生韩义为论文共同第一作者,刘永秀为论文通讯作者。该研究得到国家自然科学基金和国家重大科学研究计划等的资助。
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