2016年7月5日,中国科学院遗传与发育生物学研究所薛永彪研究团队和钱文峰研究团队合作研究水稻eg1突变体,发现eg1突变体在不同生长环境下花器官表现出显著的表型差异,说明eg1突变影响了水稻花器官的稳定发育。

植物生长是固定的,所以进化了许多机制来调节自己的生长发育,以适应多变的环境。在不同的环境条件下,植物的营养生长表现出高度的差异性,即表型可塑性,而生殖生长如花器官发育则表现出非常稳定的特性,即表型稳定性。然而,控制花器官稳定发育的分子机制仍不清楚。

生理生化实验表明,eg1是一种主要位于线粒体的脂肪酶,其转录水平、蛋白质稳定性和酶活性都依赖于高温。重要的是eg1可以在转录水平上抑制大量下游基因对环境的反应,包括一系列花器官特征决定基因。进一步的遗传分析证明花器官决定基因osmads1、osmads6和osg1作用于eg1的下游,保证花器官的稳定发育。这些结果表明eg1可以通过介导高温依赖的线粒体脂肪酶途径确保花器官决定基因的正常表达,从而促进花器官在不同环境中的稳定发育。这一发现揭示了一种调节植物花器官发育的新机制。

{科研}薛勇彪研究组PLoS Genet解析花器官稳态发育

研究结果于7月1日发表在《公共科学图书馆遗传学》在线版上。薛永彪研究组的张碧瑶博士和钱文峰研究组的吴少焕博士生是本文的共同第一作者。本研究得到了中国科学院分子模块设计与育种试点项目和国家“973”项目的资助。

表型可塑性介绍

表型可塑性可以简单定义为同一基因型受不同环境影响的不同表型。是生物对环境的适应。表型变化包括行为变化、生理变化、形态变化、生长变化、生活史变化等。,可以在单个植物上,也可以跨越几代。不幸的是,表型可塑性直到20世纪80年代才被生物学家接受。以前认为可塑性违反孟德尔遗传规律,被人们忽视。现在通过一系列简单而准确的实验,证明了可塑性确实存在,表型可塑性反映了生物与环境的关系,受到生态学家和遗传学家的青睐。

标题:{科研}薛勇彪研究组PLoS Genet解析花器官稳态发育

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