近日,沈陽農業大學陳溫福院士團隊王曉雪教授課題組在Science子刊發表題為“An F-box protein OsFKF1 interacts with either OsGI or Hd1 and mediates the degradation of OsGI to control flowering time in rice”的研究論文。博士研究生張欣峰、霍軼瓊、胡艷娟、王天穹為共同第一作者,王曉雪教授為通訊作者。研究揭示了水稻中一個F-box蛋白OsFKF1通過與OsGI或Hd1蛋白相互作用,介導OsGI蛋白的多泛素化降解,從而調控水稻開花期的分子機制。
開花期完成營養生長向生殖生長的時期轉換,即成花轉換,是重要的農藝性狀,影響水稻的生育期、產量和品質,以及對區域和季節的適應性。含有F-box的蛋白質是SCF E3泛素連接酶復合體的重要組成成分,特異識別并結合靶標蛋白質,使靶蛋白多泛素化,并通過26S蛋白酶體降解。OsFKF1是含有LOV、Kelch repeat、F-box結構域的蛋白質,可以和調控水稻開花期的關鍵因子OsGI互作,但是調控開花期的深入分子機制尚不完全清楚。本研究利用體內和體外試驗發現,OsFKF1可以和OsGI互作,使其多泛素化,被26S蛋白酶體識別并降解,進而影響下游開花期相關基因的表達,調控水稻開花期。Hd1可以和OsGI競爭結合OsFKF1,參與水稻開花期的調控。研究還利用CRISPR-Cas9技術創制了osgi、hd1、osfkf1突變體。農藝性狀觀察發現,osgi、hd1突變導致水稻開花期延遲;osfkf1突變不僅導致水稻開花期延遲,還使籽粒產量提高,為水稻生育期改良提供了優異的種質和基因資源。
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OsFKF1和OsGI或Hd1互作調控水稻開花期的模式圖
論文鏈接:
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adz5090
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