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    中國(guó)科學(xué)院植物所等揭示長(zhǎng)鏈非編碼RNA調(diào)控小麥春化作用介導(dǎo)小麥開花的新機(jī)制

    放大字體  縮小字體 時(shí)間:2021-06-04 08:43 來(lái)源:中國(guó)科學(xué)院 原文:
    核心提示:冬小麥開花需要長(zhǎng)時(shí)間環(huán)境低溫的誘導(dǎo),該過(guò)程稱之為“春化作用”。這一過(guò)程受到外部環(huán)境因子和植物內(nèi)在發(fā)育狀態(tài)的雙重復(fù)雜精準(zhǔn)的調(diào)控。冬小麥不同品種的春化特性與其產(chǎn)量直接相關(guān)。在六倍體小麥中,TaVRN1是受低溫誘導(dǎo)、可加速開花轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵調(diào)控因子。然而,目前對(duì)于在春化過(guò)程中TaVRN1逐步激活的分子機(jī)制尚不清楚。
      冬小麥開花需要長(zhǎng)時(shí)間環(huán)境低溫的誘導(dǎo),該過(guò)程稱之為“春化作用”。這一過(guò)程受到外部環(huán)境因子和植物內(nèi)在發(fā)育狀態(tài)的雙重復(fù)雜精準(zhǔn)的調(diào)控。冬小麥不同品種的春化特性與其產(chǎn)量直接相關(guān)。在六倍體小麥中,TaVRN1是受低溫誘導(dǎo)、可加速開花轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵調(diào)控因子。然而,目前對(duì)于在春化過(guò)程中TaVRN1逐步激活的分子機(jī)制尚不清楚。
     
      中國(guó)科學(xué)院院士、中科院植物研究所研究員種康團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),源自小麥VRN1基因的新長(zhǎng)鏈非編碼RNA VAS能夠招募轉(zhuǎn)錄復(fù)合物RF2b-RF2a,使其與TaVRN1啟動(dòng)子區(qū)結(jié)合,激活VRN1轉(zhuǎn)錄、促進(jìn)開花。冬小麥春化之前,TaVRN1基因在一些蛋白質(zhì)的作用下于P2和I4的位置處形成loop環(huán)結(jié)構(gòu),loop區(qū)域內(nèi)包含完整的非編碼RNA VAS(VRN Alternative Splicing)序列。春化處理初期莖環(huán)結(jié)構(gòu)的loop區(qū)能夠轉(zhuǎn)錄VAS,VAS可以招募TaRF2b-TaRF2a異源二聚體。春化后期TaVRN1莖環(huán)結(jié)構(gòu)打開,暴露出Sp1基序,利于TaRF2b-TaRF2a復(fù)合體結(jié)合在Sp1基序,促進(jìn)TaVRN1正常轉(zhuǎn)錄本的產(chǎn)生,進(jìn)而加速小麥開花轉(zhuǎn)變。研究揭示了小麥春化期間的調(diào)控新機(jī)制,并為作物育種的分子設(shè)計(jì)提供了新見解。
     
      該成果于5月27日在線發(fā)表在Molecular Plant上。該研究由植物所研究員張文浩團(tuán)隊(duì)、中科院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所研究員高彩霞、肖軍團(tuán)隊(duì)合作參與完成。植物所已畢業(yè)博士生許淑娟為論文第一作者,種康為通訊作者。相關(guān)工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金和中國(guó)博士后科學(xué)基金的資助。
     
     
      VAS作為長(zhǎng)鏈非編碼RNA促進(jìn)冬小麥開花

      A,轉(zhuǎn)基因驗(yàn)證VAS對(duì)冬小麥KN199的開花促進(jìn)作用;B,春化過(guò)程中VAS調(diào)控TaVRN1轉(zhuǎn)錄的潛在模型。
    日期:2021-06-04
     
     地區(qū): 中國(guó)
     行業(yè): 糧油
     標(biāo)簽: 小麥
     科普: 小麥
     
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