科技日報訊 (記者馬愛平)6月24日,記者從中國農(nóng)業(yè)科學院獲悉,該院生物技術(shù)研究所作物高光效功能基因組創(chuàng)新團隊,揭示了位于水稻籽粒細胞內(nèi)的河馬信號通路聯(lián)合介體激酶模塊調(diào)控水稻籽粒大小的新機制。相關(guān)研究論文日前發(fā)表在國際期刊《植物細胞》上。
籽粒大小是決定水稻產(chǎn)量的重要因素;河馬信號通路在細胞的生長、死亡、分化和組織形態(tài)調(diào)控中起到關(guān)鍵作用;介體激酶模塊是調(diào)控真核生物基因表達的重要組成部分。不過,科學家們對河馬信號通路與介體激酶模塊之間的關(guān)系,以及它們?nèi)绾斡绊懰咀蚜4笮〉木唧w機制尚不清楚。
論文通訊作者之一、中國農(nóng)業(yè)科學院生物技術(shù)研究所研究員張治國告訴記者,他們通過研究發(fā)現(xiàn),河馬信號通路的核心激酶與其激活因子可以形成激酶復(fù)合體。該復(fù)合體能正向調(diào)控水稻籽粒大小,它可通過對介體激酶模塊中一種細胞周期蛋白進行磷酸化,促進水稻籽粒增大。
張治國解釋,激酶復(fù)合體由特定的激酶和激活因子組成,主要起調(diào)控作用;介體激酶模塊則涉及到更廣泛的基因表達調(diào)控,并在水稻籽粒增大過程中被激酶復(fù)合體影響。
“我們找到了影響水稻籽粒大小和重量的一條重要通道——河馬信號通路,并發(fā)現(xiàn)這個通路里有三個關(guān)鍵組成部分:核心激酶、激活因子和介體模塊?!睆堉螄f,核心激酶像一位指揮官,它能讓水稻籽粒里的小細胞長得更大,使水稻籽粒變得更大更重。激活因子猶如超級助手,協(xié)助指揮官更好地工作。而核心激酶與激活因子形成的激酶復(fù)合體,可以影響介體模塊與另一個重要細胞周期蛋白合作。最終,研究人員通過遺傳學研究方法,確認了這三個部分與水稻籽粒大小的關(guān)系。
研究首次揭示了河馬信號通路和介體激酶模塊與水稻產(chǎn)量之間的聯(lián)系。這一成果為育種學家提供了一種更加精準的育種新策略和新方法,有望在未來推動水稻產(chǎn)量進一步提升。
(責任編輯:蔡文斌)