西亞試劑：成功破譯水稻分蘗調(diào)控分子機(jī)理

據(jù)中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院最新消息，由該院作物科學(xué)研究所所長萬建民領(lǐng)導(dǎo)的課題組，通過花粉培養(yǎng)研究構(gòu)建了獨(dú)具特色的一系列水稻突變體材料，對(duì)其中一個(gè)分蘗顯著增加的多分蘗突變體Tiller Enhancer（TE）的基因克隆和功能分析，發(fā)現(xiàn)了調(diào)控水稻分蘗的一個(gè)新的重要分子機(jī)制。

據(jù)萬建民介紹，水稻分蘗是影響水稻產(chǎn)量的一個(gè)重要因子，同時(shí)分蘗也是植物生物學(xué)研究中關(guān)于植物株型建成的一個(gè)中心議題。其基本原理是，MONOCULM 1（MOC1）編碼一個(gè)植物特有的GRAS轉(zhuǎn)錄因子，控制分蘗芽的起始和生長等過程，是水稻分蘗的主控因子。此前，其自身的調(diào)控機(jī)理尚不清楚。

通過對(duì)TE基因功能的深入研究，萬建民課題組揭示了TE通過調(diào)控MOC1的降解來調(diào)控水稻分蘗的重要分子機(jī)理。10多年來，課題組的秦瑞珍等通過對(duì)多分蘗突變體TE以及少分蘗突變體MOC1—5的遺傳分析，發(fā)現(xiàn)TE作用于MOC1的上游；生化研究發(fā)現(xiàn)TE和MOC1位于同一個(gè)蛋白復(fù)合物中并直接互作；分子遺傳學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，TE編碼一個(gè)細(xì)胞分裂后期啟動(dòng)復(fù)合物（簡(jiǎn)稱APC/C）的激活蛋白，與APC/C復(fù)合體的CDC27亞基直接互作。APC/C是真核生物中功能高度保守的一種E3泛素連接酶，參與降解細(xì)胞周期中的關(guān)鍵調(diào)控因子，從而促進(jìn)細(xì)胞周期的進(jìn)程。課題組證明TE直接作用于MOC1，導(dǎo)致后者以依賴于泛素-26S蛋白酶系統(tǒng)的方式降解。該研究揭示了APC/C TE參與了調(diào)控植物株型建成的新功能。

對(duì)TE研究的主要成果日前發(fā)表于在線出版的《自然·通訊》Nature Communications上