近日,生物所谷曉峰課題組在表觀遺傳調控水稻開花期研究方面取得突破,發現了表觀遺傳關鍵調控因子OsSFL1具有介導組蛋白去乙酰化動態修飾的功能,進而調控水稻“適時”開花。相關研究成果發表在《植物生物技術雜志(Plant Biotechnology Journal)》。

人類超過80%的食物來自開花植物,開花過早或過晚都會影響結實率和產量,因而“適時開花”是保證產量和環境適應性的關鍵因素。水稻是世界上主要的糧食作物之一,培育高產、適應性強的水稻品種是農業生產和研究中的重大需求。水稻開花期作為重要的農藝性狀影響品種的種植地區、種植時間和產量。因而,了解控制水稻 “適時”開花的調控機制,選育合適開花期的材料,對提高產量、擴展品種的種植地區具有重要的理論和應用價值。
水稻是短日照植物,短日照條件下水稻開花主要受到光周期途徑控制,包括組蛋白修飾、DNA甲基化在內的表觀遺傳在光周期途徑中起著關鍵調控作用。該研究發現OsSFL1功能缺失突變體在短日照條件下開花期延遲2周左右,而在長日照條件下表型不明顯。進一步研究發現OsSFL1影響光周期途徑關鍵基因Hd1(Heading date 1)及成花素基因Hd3a(Heading date 3a)的節律性表達模式,并且與去乙酰化復合體重要成員OsSAP18和OsHDAC2互作形成復合體,動態調控組蛋白乙酰化修飾水平。該研究首次發現了組蛋白去乙酰化復合體成員OsSFL1介導的組蛋白去乙酰化動態修飾調控水稻開花期的分子機理,為表觀遺傳調控水稻開花期的基礎研究和設計育種應用提供了重要基因資源和材料。
該研究得到國家自然科學基金(31671670)、國家轉基因重大專項(2019ZX08010-002)及中國農業科學院科技創新工程的資助。
中國科學院遺傳與發育生物學研究所研究員傅向東與福建農林大學和浙江理工大學的合作者首次揭示了通過精準調控染色質三維結構,能協同提升水稻產量和氮肥利用效率,為解決長期困擾現代農業的“高投入、高產出”難題提......
當一粒種子落入土壤,它如何在貧瘠的環境中找到生存之道?水稻等作物如何精準感知土壤中的氮素變化,長久以來都是未解之謎。中國科學家近日破解了水稻感知土壤氮素的"密碼"——通過鈣信號串聯......
水稻作為最重要的糧食作物,為超過半數的世界人口提供主食。然而,水稻黑條矮縮病毒(SRBSDV)等病毒嚴重危害水稻生長,威脅糧食生產安全,解析病毒—水稻互作的分子機制對水稻病毒病的防控具有重要意義。近日......
7月30日,《自然—遺傳學》在線發表了揚州大學教授左示敏團隊聯合中國農業科學院植物保護研究所、河北師范大學等單位克隆的水稻抗紋枯病優異基因SBRR1-R。此基因蘊藏在水稻自然品種中,且具有顯著育種價值......
近日,中國農業科學院植物保護研究所作物病毒病害監測與防控創新團隊在《植物生物技術》(PlantBiotechnologyJournal)上在線發表了研究論文。該研究通過單細胞轉錄組測序揭示了水稻在感染......
記者楊舒從中國農業科學院生物技術研究所獲悉,該所作物耐逆性調控與改良創新團隊日前聯合國內外研究機構,構建了首個水稻的多器官單細胞多組學圖譜,系統解析了水稻不同細胞類型的功能及其對復雜性狀的調控作用,有......
廣東省農業科學院水稻研究所副研究員譚健韜/研究員劉琦團隊與華南農業大學教授祝欽瀧團隊合作,研究開發出植物精準堿基編輯器實現水稻重要農藝性狀蛋白功能活性的梯度調節。近日,相關成果發表于《先進科學》(Ad......
水稻作為起源于熱帶或亞熱帶的糧食作物,其生長發育對低溫脅迫敏感。伴隨全球氣候變化加劇,極端低溫事件發生頻率顯著上升,發掘耐冷基因并解析分子機制,有利于水稻高產穩產遺傳改良。目前,利用自然群體挖掘的水稻......
強烈的厄爾尼諾事件能夠誘發全球多個糧食產區的同步減產,因此被認為是威脅全球糧食生產穩定性的重要因素。以往研究普遍認為,厄爾尼諾是通過與糧食產區氣候要素(溫度、降水等)的遙相關導致該產區的作物減產。近日......
華中農業大學作物遺傳改良全國重點實驗室、生命科學技術學院教授李一博帶領的團隊,從自然環境中篩選出水稻耐高溫基因QT12,為水稻在高溫環境下實現穩產提質及育種提供新策略。相關成果于北京時間4月30日晚發......