水稻是最重要的糧食作物之一,細(xì)胞壁的組分是木質(zhì)纖維素,它們提供了莖稈的支撐力和防御能力,同時(shí)作為最重要的生物質(zhì)能源秸稈的降解和轉(zhuǎn)化也一直受到關(guān)注。轉(zhuǎn)錄因子是水稻農(nóng)藝性狀形成的一類重要調(diào)控因素,涉及產(chǎn)量、株高、生育期等,但如何影響水稻細(xì)胞壁的合成鮮有報(bào)道。
技術(shù)生物所吳躍進(jìn)課題組與中科院遺傳所傅向東課題組合作,前期通過(guò)重離子誘變獲得一個(gè)轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控的水稻脆稈突變體cef1,研究表明cef1的脆性是由轉(zhuǎn)錄因子OsMyb103L功能缺失造成的,通過(guò)調(diào)控纖維素合成來(lái)影響細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)(Plant Molecular Biology,2015)。近期研究團(tuán)隊(duì)從反向遺傳學(xué)途徑,利用酵母單雜技術(shù),對(duì)調(diào)控水稻細(xì)胞壁纖維素合成的轉(zhuǎn)錄因子OsMYB61進(jìn)行文庫(kù)篩選,獲得NAC家族的一個(gè)轉(zhuǎn)錄因子OsSND2,研究表明OsSND2能夠結(jié)合OsMYB61的啟動(dòng)子,調(diào)控OsMYB61的功能表達(dá),影響纖維素的合成,從而導(dǎo)致細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)變異。進(jìn)一步研究還發(fā)現(xiàn)OsSND2能夠調(diào)控多個(gè)與細(xì)胞壁合成有關(guān)的MYB轉(zhuǎn)錄因子,是此途徑控制纖維素合成的“總開(kāi)關(guān)”,具有重要的應(yīng)用價(jià)值。該研究揭示了水稻轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控細(xì)胞壁合成的關(guān)鍵機(jī)制,為水稻抗倒伏和秸稈還田品種的分子設(shè)計(jì)育種奠定了理論基礎(chǔ)。相關(guān)研究成果近期發(fā)表在《Rice》期刊上,吳躍進(jìn)課題組助理研究員葉亞峰和已畢業(yè)的博士生吳昆為論文的共同第一作者。
文章鏈接: https://thericejournal.springeropen.com/articles/10.1186/s12284-018-0228-z
轉(zhuǎn)錄因子OsSND2調(diào)控細(xì)胞壁纖維素的合成