轉錄因子調控水稻細胞壁合成機理研究獲進展

2020-11-25 中國科學院

　　水稻是最重要的糧食作物之一，細胞壁的組分是木質纖維素，它們提供了莖稈的支撐力和防禦能力，同時作為最重要的生物質能源，秸稈的降解和轉化也一直受到關注。轉錄因子是水稻農藝性狀形成的一類重要調控因素，涉及產量、株高、生育期等，但如何影響水稻細胞壁的合成鮮有報導。

　　中國科學院合肥物質科學研究院技術生物與農業工程研究所吳躍進課題組與中科院遺傳與發育生物學研究所傅向東課題組合作，前期通過重離子誘變獲得一個轉錄因子調控的水稻脆稈突變體cef1，研究表明cef1的脆性是由轉錄因子OsMyb103L功能缺失造成的，通過調控纖維素合成來影響細胞壁結構（Plant Molecular Biology，2015）。近期研究團隊從反向遺傳學途徑，利用酵母單雜技術，對調控水稻細胞壁纖維素合成的轉錄因子OsMYB61進行文庫篩選，獲得NAC家族的一個轉錄因子OsSND2，研究表明OsSND2能夠結合OsMYB61的啟動子，調控OsMYB61的功能表達，影響纖維素的合成，從而導致細胞壁的結構變異。進一步研究還發現OsSND2能夠調控多個與細胞壁合成有關的MYB轉錄因子，是此途徑控制纖維素合成的「總開關」，具有重要的應用價值。該研究揭示了水稻轉錄因子調控細胞壁合成的關鍵機制，為水稻抗倒伏和秸稈還田品種的分子設計育種奠定了理論基礎。相關研究成果近期發表在Rice 期刊上，吳躍進課題組助理研究員葉亞峰和已畢業的博士生吳昆為論文的共同第一作者。

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轉錄因子OsSND2調控細胞壁纖維素的合成

　　水稻是最重要的糧食作物之一，細胞壁的組分是木質纖維素，它們提供了莖稈的支撐力和防禦能力，同時作為最重要的生物質能源，秸稈的降解和轉化也一直受到關注。轉錄因子是水稻農藝性狀形成的一類重要調控因素，涉及產量、株高、生育期等，但如何影響水稻細胞壁的合成鮮有報導。
　　中國科學院合肥物質科學研究院技術生物與農業工程研究所吳躍進課題組與中科院遺傳與發育生物學研究所傅向東課題組合作，前期通過重離子誘變獲得一個轉錄因子調控的水稻脆稈突變體cef1，研究表明cef1的脆性是由轉錄因子OsMyb103L功能缺失造成的，通過調控纖維素合成來影響細胞壁結構（Plant Molecular Biology，2015）。近期研究團隊從反向遺傳學途徑，利用酵母單雜技術，對調控水稻細胞壁纖維素合成的轉錄因子OsMYB61進行文庫篩選，獲得NAC家族的一個轉錄因子OsSND2，研究表明OsSND2能夠結合OsMYB61的啟動子，調控OsMYB61的功能表達，影響纖維素的合成，從而導致細胞壁的結構變異。進一步研究還發現OsSND2能夠調控多個與細胞壁合成有關的MYB轉錄因子，是此途徑控制纖維素合成的「總開關」，具有重要的應用價值。該研究揭示了水稻轉錄因子調控細胞壁合成的關鍵機制，為水稻抗倒伏和秸稈還田品種的分子設計育種奠定了理論基礎。相關研究成果近期發表在Rice 期刊上，吳躍進課題組助理研究員葉亞峰和已畢業的博士生吳昆為論文的共同第一作者。
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轉錄因子OsSND2調控細胞壁纖維素的合成

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