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JIPB | 易可可课题组揭示OsCYCP4基因在水稻响应低磷胁迫过程中的作用

已有 823 次阅读 2019-11-14 16:44 |个人分类:热点研究|系统分类:科普集锦

“OsCYCP4s coordinate phosphate starvation signaling with cell cycle progression in rice (Oryza sativa L.)”是来自中国农科院农业资源与农业区划研究所易可可课题组的论文。该研究揭示了OsCYCP4基因在水稻响应低磷胁迫过程中的作用。


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磷素是植物生长发育所必需的大量元素,是许多代谢物和生物大分子的重要组分,并且在能量转化和信号转导等生化过程中起重要作用。缺磷会严重抑制作物生长并最终导致减产。然而,缺磷抑制水稻地上部生长的机制尚不清楚。


该研究鉴定了水稻中受缺磷诱导表达的一类基因OsCYCP4。该类基因包括四个基因,其中OsCYCP4;1, OsCYCP4;2, OsCYCP4;4的表达水平受缺磷诱导,而OsCYCP4;3的表达不受磷水平的影响。表型研究发现:增强表达OsCYCP4;1, OsCYCP4;2, OsCYCP4;4会抑制水稻的生长,而增强表达OsCYCP4;3对水稻生长没有明显的影响。缺磷会抑制水稻地上部生长同时促进根系的生长,研究人员发现与野生型相比,OsCYCP4;1, OsCYCP4;2和OsCYCP4;4的突变体表现为地上部生长受抑制程度减弱,而根系生长受到进一步促进。进一步研究发现:OsCYCP4通过与OsCYCB1;1竞争结合细胞周期激酶负调控细胞周期,从而抑制细胞分裂。同时该研究还发现增强表达OsCYCP4;1, OsCYCP4;2, OsCYCP4;4会抑制缺磷响应基因的表达,而在突变体中缺磷响应基因的表达会上升。因此,该研究发现OsCYCP4能够同时调控缺磷响应信号和细胞分裂进程,将来通过遗传操作可能会提高水稻耐受低磷的能力。


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易可可团队的徐磊博士和王芳博士为论文的共同第一作者。易可可研究员为通讯作者。相关工作得到了国家重点研发专项课题(2017YFD0200204)、国家自然科学基金及中国农科院创新工程经费资助。


查看全文:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/jipb.12885


(作者:徐磊等)




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