研讨解析水稻壮实率调控机制取得停顿

近日，杂交水稻研讨中间李莉团队在动物学国内权势巨子期刊Plant Physiology在线颁发了题为“EMBRYO SAC DEVELOPMENT 1 affects seed setting rate in rice by controlling embryo sac development”的研讨论文，提醒了椭圆形家族卵白EMBRYO SAC DEVELOPMENT 1（ESD1）通过调控水稻胚囊发育来影响壮实率。

壮实率是决议水稻产量的症结因素之一，是以深化研讨影响壮实率的作用机制对进步水稻产量具备紧张意义。胚囊作为水稻小穗的紧张构成部门，其发育间接影响壮实率。椭圆形家族卵白（OFP）在调控动物的成长发育中起症结作用，包含果实成熟和品质造成、DNA修复、次生细胞壁造成和胚囊发育等。此外，该团队之前研讨发现，OFP家族卵白ESD1次要在水稻穗部高表白。

在该研讨中，原位杂交联合RT-qPCR成果显示，在水稻穗发育进程中，ESD1次要在胚珠中发扬功效，且表白卵白定位于细胞质。应用CRISPR/Cas9技术得到了ESD1的功效缺失渐变体esd1；表型阐发发现，esd1渐变体的株高、穗粒数、分蘖数、千粒重等与家养型相比无显明差别，但壮实率显着下降。进一步研讨发现，渐变体esd1的雄蕊发育和花粉管成长均正常。渐变体esd1小穗颖花受精率检测，以及正反交、饱和授粉壮实率统计成果进一步标明，渐变体esd1的花药发育正常，壮实率下降的起因产生在受精作用之前。成熟胚囊构造检测成果标明，功效年夜孢子在有丝决裂进程中，渐变体esd1部门胚囊的卵细胞在分解进程中降解，障碍了后续的受精作用并终极招致壮实率下降。此外，对参加水稻胚囊发育的相关基因进行转录程度检测并联合转录组数据阐发，发现胚囊发育基因OsAPC6在渐变体esd1中的表白显着下调。OsAPC6编码一种细胞周期相关的泛素连贯酶，它可以通过泛素-卵白酶体路径降解有丝决裂相关的调理因子。是以，泛素介导的卵白降解路径能够参加了调控水稻胚囊的发育。(100yiyao.com）