当前位置: 主页 > 综合科学 > 农林牧渔

水稻油菜素内酯信号转导调控新机制

2007-09-04 00:39 中国科学院植物研究所 PNAS 阅读 0
核心摘要: 中国科学院植物研究所最新研究发现,14-3-3蛋白通过与OsBZR1相互作用调控水稻油菜素内酯信号转导,揭示了OsBZR1活性调控的新机制。该研究为通过基因工程精细调控水稻油菜素内酯响应、提高水稻产量和抗逆性提供了新思路。

《美国国家科学院院刊》(PNAS)日前发表中国科学院植物研究所关于水稻油菜素内酯信号转导调控的最新研究成果。该研究发现了水稻油菜素内酯信号转导途径中新的调节因子——14-3-3蛋白,并揭示了一种新的OsBZR1蛋白活性调控机制,为油菜素内酯在水稻中的应用、提高水稻产量和增强植物抗逆性提供了新的思路和手段。

油菜素内酯是一类重要的植物激素,对水稻株型等关键农艺性状具有调控作用。王志勇和种康研究组的博士生白明义等人利用反向遗传学方法研究了水稻OsBZR1蛋白的功能。研究发现,通过RNAi技术抑制水稻体内OsBZR1的表达,会导致水稻植株矮小、叶片直立、育性下降等表型,这些表型与水稻油菜素内酯合成及不敏感突变体相似。同时,抑制OsBZR1的表达还降低了水稻叶枕对油菜素内酯的敏感性,并减弱了水稻对油菜素内酯合成基因的反馈调节。利用酵母双杂交实验,研究人员发现14-3-3蛋白可与OsBZR1发生相互作用。而去除推定的14-3-3结合位点的OsBZR1则不能与14-3-3蛋白在酵母和植物体内发生相互作用。此外,这种相互作用还受到油菜素内酯的调节:油菜素内酯处理可显著抑制OsBZR1与14-3-3蛋白在植物体内的相互作用。14-3-3蛋白与OsBZR1的结合在酵母和植物中都抑制了OsBZR1的活性,作者通过翔实的实验证据表明,这种抑制作用是由于14-3-3蛋白与OsBZR1的结合使得OsBZR1滞留在细胞质中,无法进入细胞核行使功能所致。

白明义等人通过对OsBZR1和14-3-3蛋白的研究,找到了一种新的调控OsBZR1活性的机制。对这些机制的了解,使得人们可以通过基因工程的方法精细调控水稻体内的油菜素内酯响应,为水稻高产育种提供重要的理论依据和新的操作手段。

    发表评论