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科技创新进展:揭示水稻绒毡层发育和花粉外壁形成的分子机制 
作者:改良中心
来源:中国水稻研究所
发布时间:2019-01-15

  近日,我所分子育种课题组在《Plant Molecular Biology》期刊上在线发表了题为“OsMS1 functions as a transcriptional activator to regulate programmed tapetum development and pollen exine formation in rice”的研究论文, 揭示了水稻PHD转录因子OsMS1调控绒毡层发育和花粉外壁形成的分子机制。

  绒毡层位于花药四层壁结构的最内层,直接与小孢子接触,为小孢子发育提供所需的各种酶类和孢粉素等物质。绒毡层程序化降解(PCD)是花粉外壁形成必不可少的过程,绒毡层PCD提前或延迟都会导致雄性不育的发生。前人报道PTC1(OsMS1)是拟南芥MS1的同源基因,调控绒毡层发育和功能小孢子的形成,然而具体的调控机制尚不清楚。

  该研究利用CRISPR/Cas9基因编辑技术在水稻恢复系中恢8015(Zh8015)背景下,创制了OsMS1基因的纯合突变体osms1。该突变体绒毡层降解延迟,花粉外壁形成异常,最终导致雄性不育。相关研究结果表明,OsMS1是一个具有转录自激活活性的转录因子,通过PHD结构域与已知的绒毡层调控因子互作,进而调控绒毡层PCD和花粉外壁的形成。

  该研究得到中国农业科学院创新工程、国家转基因重大专项、国家自然科学基金等项目的资助。博士研究生杨正福和硕士研究生刘嶺为文章的共同第一作者,程式华研究员和曹立勇研究员为共同通讯作者。

  文章链接: https://rd.springer.com/article/10.1007%2Fs11103-018-0811-0




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