一項研究在遺傳和生化層面證實，蛋白D53可通過抑制獨腳金內(nèi)酯信號途徑調(diào)控植物分枝(蘗)的生長發(fā)育。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所課題組與南京農(nóng)業(yè)大學(xué)作物遺傳與種質(zhì)改良國家重點實驗室合作完成。

課題組利用一個部分顯性水稻矮化多分蘗突變體進(jìn)行了外源激素處理和內(nèi)源激素測定。

結(jié)果表明，d53是一個獨腳金內(nèi)酯不敏感突變體。通過精細(xì)定位和圖位克隆，他們獲得了位于水稻第11號染色體短臂末端的DWARF53(D53)基因，該基因編碼一個新的在結(jié)構(gòu)上與I類Clp ATPase類似的核蛋白。

后續(xù)的功能分析發(fā)現(xiàn)，在獨腳金內(nèi)酯存在的條件下D53蛋白可與兩個已知的獨腳金內(nèi)酯信號分子D14、D3互作形成蛋白復(fù)合體，進(jìn)而使得泛素化的D53蛋白特異地被蛋白酶體系統(tǒng)降解，從而誘導(dǎo)下游目標(biāo)基因的表達(dá)以及獨腳金內(nèi)酯信號的響應(yīng)。

業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，該研究不僅為植物，特別是農(nóng)作物的株型改良提供了重要的理論基礎(chǔ)，同時也為水稻秈粳交zazhong優(yōu)勢利用提供了有價值的基因和育種材料，并為秈粳交zazhong優(yōu)勢在生物試劑上的有效利用提供了應(yīng)用前景。

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