種子萌發(fā)是高等植物生命周期的又一個(gè)開(kāi)始,其受到多種環(huán)境因子和植物激素的影響。其中最重要因素是赤霉素(Gibberellins,GAs)。當植物種子吸水后,胚開(kāi)始合成GAs并釋放到糊粉層細胞。糊粉層細胞接受到GAs信號后開(kāi)始合成水解酶(如α-淀粉酶)并分泌到胚乳中水解淀粉為小分子糖,為種子萌發(fā)與幼苗生長(cháng)提供能量。
水稻抗病調控蛋白OsLOL1在水稻抗病中起到重要作用,但中國科學(xué)院微生物研究所植物基因組學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗室吳家和博士研究發(fā)現,OsLOL1同時(shí)也能夠調控GAs生物合成繼而影響水稻種子萌發(fā)。當水稻中OsLOL1基因被反義抑制后,GAs合成基因OsKO2表達下降造成其中間產(chǎn)物ent-kaurene大量積累。酵母雙雜交和熒光互補實(shí)驗結果顯示,OsLOL1能與堿性亮氨酸拉鏈蛋白OsbZIP58互作。電泳遷移率與雙熒光報告分析顯示,OsbZIP58能結合OSKO2基因啟動(dòng)子中G-box順式元件并啟動(dòng)Luc報告基因表達。此外,OsLOL1能下調SOD1基因表達并加速水稻糊粉層細胞凋亡。研究結果證明,OsLOL1與OsbZIP58互作促進(jìn)OsKO2基因表達來(lái)調控GAs的生物合成,從而影響糊粉層細胞的凋亡和種子萌發(fā)。
該項研究成果已經(jīng)發(fā)表于植物科學(xué)領(lǐng)域權威期刊The plant Journal。吳家和為第一作者。此項研究得到國家自然科學(xué)基金(no. 30571055)和國家科技部的資助(no. 2012CB722206)。
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