近日,New Phytologist 在线发表了来自中国农业科学院作物科学研究所作物功能基因组研究创新团队题为“Rice FLOURY ENDOSPERM10 encodes a pentatricopeptide repeat protein that is essential for the trans‐splicing of mitochondrial nad1 intron 1 and endosperm development”的研究论文。该研究克隆了水稻胚乳发育新基因FLO10,从细胞和遗传层面阐明了 FLO10 基因调控水稻胚乳发育的分子机制,为稻米品质的分子改良奠定了基因和材料基础。


万建民课题组揭示水稻胚乳发育调控分子机制


胚乳是稻米的主要构成部分,是人类重要的食物来源。水稻胚乳的研究对提高稻米产量和品质改良均具有重要的现实意义和理论价值。


该团队鉴定了一个水稻胚乳发育缺陷突变体flo10,该突变体胚乳中淀粉颗粒变小,且糊粉层细胞结构异常。研究人员通过图位克隆、转基因互补和敲除等实验证实FLO10基因编码一个线粒体定位的P型PPR蛋白。FLO10基因的突变导致线粒体基因nad1第1内含子不能正确剪接,而以剪接前体形式异常积累。进一步分析发现,flo10中呼吸链复合体I的组装和活性显著降低,ATP合成下降,线粒体结构也表现异常。这些结果表明,FLO10基因可能通过影响水稻线粒体nad1第1内含子的剪接来维持线粒体功能和胚乳发育。

万建民课题组揭示水稻胚乳发育调控分子机制


院士为该论文的通讯作者,博士研究生巫明明和任玉龙副研究员为本文共同第一作者。该研究得到国家重点研发计划项目、转基因重大专项和中国农科院基本科研业务费等项目的资助。


水稻是我国的主要粮食作物,水稻增产,提高质量的研究意义重大。


文章来源: 中国农业科学院

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