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研究方向
控制水稻花器官和花序发育和形态发生功能基因研究
发表时间:2012-09-19 阅读次数:8843次

     
      水稻花序和花器官具有独特的结构,是决定水稻产量的重要器官。但是,有关水稻花序、花器官等形态建成的分子机制非常不清楚,我们分离和鉴定了4个控制水稻花序、花器官形态检测的关键基因。
Floral Organ Number 4 (FON4)和拟南芥中CLAVATA3 (CLV3)基因为直系同源基因, fon4分生组织膨大、花序的一次枝梗以及花器官数目增加;这项研究工作说明单子叶植物水稻中可能存在类似于双子叶植物拟南芥中CLV参与的控制花分生组织大小的分子机制Plant Physiology, 2006。水稻花器官中內稃和外稃结构非常特殊,可形成內稃和外稃锁合结构,保护种子不受外界环境和病虫害的影响。我们提出了水稻花器官的两侧不对称性结构,并分离和鉴定了一个早期內稃发育滞后,维管束特征出现象外稃转化的特性转化的突变体retarded palea1rep1),该突变体的花不对称性改变。REP1编码一个TCP类型的转录因子,可以在内颖原基中特异性表达。这项工作在单子叶植物中揭示TCP基因参与花对称型发育Plant Physiology, 2009

       OsMADS34SEPALLATA (SEP)类型的基因,该基因突变后,突变体的花序结构发生改变,一次枝梗数目增多,二次枝梗数目减少,护颖会异常增长,和OsMADS1基因的双突变体会表现出花器官同源转化现象,这说明OsMADS34可以控制水稻花序和花器官的形态发生Plant Physiology, 2010AGAMOUS-LIKE6 (AGL6)是一类分布在裸子植物和被子植物中的古老的基因,水稻中AGL6类基因OsMADS6突变后,花器官的内稃转化成外稃特性,浆片和雄蕊特征出现转化,分生组织决定性改变,说明该基因具有和SEP类基因类似的功能,对水稻花器官的特性决定以及分生组织维持具有重要作用Cell Research,2010

      细胞骨架(微管和微丝)决定细胞形态,但人们对于微丝和微管的组装和动态维持的机制以等非常不清楚。被推荐人发现了一个水稻细胞核基因控制的隐性突变体morphology determinant (rmd)该突变体花粉、根细胞微管和微丝形态改变,细胞变短变小。通该基因编码一个二型formin蛋白FH5,重组FH5/RMD蛋白可以促进肌动蛋白聚合和成束;同时可以和微管结合,这说明RMD蛋白可以通过调节微管和微丝来控制水稻形态建成。这项工作被认为是被子植物中首次报道的单个formin蛋白突变后可以影响植物形态发生The Plant Cell, 2011

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