控制雌穗发育控制玉米产量的研究取得新进展

来源：华中农业大学，2021-12-23 08:14

近日，华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室杨芳教授课题组和湖北红山实验室玉米团队与美国冷泉港实验室大卫杰克逊教授、山东大学徐芳教授合作，在《自然植物在线》上发表了题为《谷氧还蛋白通过re调控玉米渗透分生组织发育》的论文

近日，华中农业大学作物改良国家重点实验室、湖北红山实验室玉米团队杨芳教授课题组与美国冷泉港实验室大卫杰克逊教授、山东大学徐芳教授合作，在线发表了题为《谷氧还蛋白通过氧化还原调控TGA转录活性调控玉米侵染分生组织发育》的自然植物最新研究成果。本研究发现，玉米中三个同源的“CC型”谷氧还蛋白(GRX)通过调节bZIP转录因子FEASCIATED EAR4 (FEA4)的氧化还原稳态影响其转录活性，进而调控幼穗分生组织的发育。本研究揭示了玉米穗发育和形态发生中分子调控的新机制，也为ROS信号如何影响分生组织发育提供了新的见解。

玉米是重要的粮食作物，其产量受穗部发育和形态建成的影响。研究调控这一过程的关键基因及其作用机制具有重要的科学意义。在植物分生组织发育过程中，维持细胞内氧化还原稳态对命运至关重要，这涉及到一些关键基因功能的精细调控。谷胱甘肽(GRX)可以通过氧化还原和谷胱甘肽修饰调节其靶蛋白的功能。然而，人们对GRX直接参与调节分生组织发育和活动的机制知之甚少。

杨芳教授课题组，大卫杰克逊教授和徐芳教授最近研究了玉米减筋蛋白MSCA1及其两个同源基因(ZmGRX2和ZmGRX5)调控穗发育的分子机制。这三个同源基因具有很强的功能冗余，三个突变体显示花序分生组织活性显著降低，小穗发育分化受阻，导致玉米穗粒数显著减少(图1)。研究表明，三种GRX蛋白的直接靶蛋白是负调控花序分生组织发育的关键bZIP转录因子FEA4(图2)。一系列生化实验表明，MSCA1可以作为电子供体，直接还原FEA4，破坏其分子间二硫键，改变其单体/二聚体平衡。更重要的是，三种GRX蛋白对FEA4的修饰直接影响FEA4在体内结合DNA和调控下游基因转录的能力。研究结果揭示了三种GRX蛋白直接参与调控玉米花序分生组织发育的重要过程，阐明了它们在穗发育和形态发生中的调控机制，并从全新的角度探讨了关键调控因子氧化还原态变化在维持玉米分生组织活性中的重要作用。该研究成果不仅具有创新性，而且为玉米穗型改良和高产分子育种提供了理论指导。(100yiyao.com)

版权声明

本网站标注“来源：百医网”或“来源：bioon”的文字、图片、音视频资料均属于百医网网站版权所有。未经授权，任何媒体、网站或个人不得转载，否则将承担责任。获得书面授权转载时，必须注明“来源：百医网”。其他来源的文章均为转载。本网站所有转载都是为了传递更多信息。转载不代表本网站的立场。不想被转载的媒体或个人可以联系我们，我们会立即删除。

87%的用户在随时阅读、评论、分享百医网APP。请扫描二维码下载-