記者日前從中國科學(xué)院植物研究所獲悉，該所研究員、中科院院士種康帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)通過生理學(xué)檢測(cè)、生化手段驗(yàn)證和遺傳學(xué)觀察，進(jìn)一步闡明了水稻中微RNA通過植物激素信號(hào)途徑調(diào)控水稻株高與葉夾角的分子機(jī)制，為理解植物激素精細(xì)調(diào)節(jié)水稻株型提供了新的資料。相關(guān)成果日前發(fā)表于《植物生理學(xué)》雜志上。
微RNA是近年來在多種真核生物及病毒中發(fā)現(xiàn)的一類長度約在22個(gè)核苷酸左右的RNA分子，并不直接編碼蛋白質(zhì)，但能夠通過轉(zhuǎn)錄后調(diào)控機(jī)制對(duì)基因進(jìn)行調(diào)控。研究人員發(fā)現(xiàn)，在水稻中，當(dāng)一種叫做OsmiR396d的微RNA過量表達(dá)時(shí)，水稻呈現(xiàn)出葉夾角增大和部分矮化的表型。
通過系列研究手段，研究人員證實(shí)油菜素內(nèi)酯信號(hào)途徑中的一種核心組分直接激活這種微RNA編碼基因的表達(dá)，而這種微RNA又分別控制兩種靶基因的轉(zhuǎn)錄；在對(duì)水稻的株高調(diào)控中，這種微RNA分子通過抑制其中一種靶基因的表達(dá)，導(dǎo)致赤霉素的合成與信號(hào)都減弱，引起水稻部分矮化表型；而在調(diào)節(jié)水稻苗期葉夾角過程中，該微RNA分子通過抑制另一種靶基因而釋放對(duì)油菜素內(nèi)酯信號(hào)的抑制，正調(diào)控葉夾角。
據(jù)了解，水稻株高和葉片夾角是構(gòu)成理想株型的重要方面。由于在灌漿時(shí)期，直立的葉片可以使水稻植株接收更多光能、提高產(chǎn)量，因此對(duì)株型的分子設(shè)計(jì)是水稻育種的重要策略。該研究成果有望對(duì)水稻分子設(shè)計(jì)育種提供新思路。
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