Plant Biotechnology Journal[2022 IF13.8] 四川農(nóng)業(yè)大學梁越洋/李平團隊揭示hnRNP類RNA結(jié)合蛋白DGW1調(diào)控水稻籽粒大小的分子機制
水稻粒型與粒重正相關(guān)，是決定水稻產(chǎn)量的關(guān)鍵要素，因此粒型一直是水稻育種的重要目標性狀。近年來多個參與水稻粒型調(diào)控的關(guān)鍵基因被報道，這些基因涉及多種信號通路。RNA結(jié)合蛋白是一類在轉(zhuǎn)錄后水平參與基因表達調(diào)控的關(guān)鍵因子，其介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)機制在水稻粒型調(diào)控中的作用仍不清楚。
10月20日，植物學知名期刊Plant Biotechnology Journal在線發(fā)表了四川農(nóng)業(yè)大學梁越洋/李平團隊題為“DGW1, encoding an hnRNP-like RNA binding protein, positively regulates grain size and weight by interacting with GW6mRNA”的研究論文，揭示了hnRNP類RNA結(jié)合蛋白DGW1，靶向結(jié)合水稻粒型調(diào)節(jié)因子GW6mRNA調(diào)控水稻籽粒大小的分子機制，為水稻粒型改良提供了新的思路。
研究團隊鑒定了一個水稻粒寬和粒重變小的突變體dgw1，（decreased grain width and weight 1），基因定位和克隆表明DGW1編碼一個hnRNP類的RNA結(jié)合蛋白，在發(fā)育的穗中高表達，通過調(diào)節(jié)細胞擴張正調(diào)控籽粒大小，其過量表達同時增加水稻千粒重和穗粒數(shù)從而顯著提高產(chǎn)量，表明該基因在水稻生產(chǎn)中具有重要應(yīng)用潛力。進一步研究發(fā)現(xiàn)DGW1蛋白結(jié)合粒型關(guān)鍵調(diào)控因子GW6的mRNA，并與另外兩個hnRNP蛋白OsUBP1a和OsUBP1b互作，且兩個互作蛋白能夠共同結(jié)合GW6mRNA，暗示DGW1與OsUBP1a/b可能形成hnRNP復(fù)合物參與GW6 轉(zhuǎn)錄后調(diào)控，控制水稻籽粒大小。
圖1DGW1通過GW6調(diào)控水稻粒型
團隊已畢業(yè)博士研究生李玲鋒為論文第一作者，梁越洋副教授和李平教授為論文共同通訊作者。該研究得到國家自然科學基金、四川省生物育種重大科技專項等項目資助。
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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.14202
