1月5日，記者從中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院獲悉，該院生物技術(shù)研究所玉米功能基因組團(tuán)隊(duì)與作物科學(xué)研究所合作，發(fā)現(xiàn)了調(diào)控植物器官大小的表觀遺傳新機(jī)制，這一發(fā)現(xiàn)為作物的高產(chǎn)育種提供了新的理論基礎(chǔ)。相關(guān)研究成果日前發(fā)表于國(guó)際期刊《植物通訊》。
植物的葉子、花瓣、果實(shí)等器官的大小隱藏著復(fù)雜的遺傳和表觀遺傳密碼。這個(gè)密碼不僅決定了植物的外觀，更關(guān)系到糧食的產(chǎn)量。
論文通訊作者、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所研究員普莉介紹道，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)一種簡(jiǎn)稱為“ULT1”的蛋白質(zhì)，在與TCP14、TCP15轉(zhuǎn)錄因子的相互作用下，能夠精準(zhǔn)地調(diào)控?cái)M南芥的器官大小。當(dāng)該蛋白質(zhì)的功能減弱時(shí)，擬南芥的蓮座葉、花瓣、角果和種子都會(huì)明顯增大；相反，當(dāng)該蛋白質(zhì)過多時(shí)，這些器官則會(huì)變小。
植物器官大小的表觀遺傳調(diào)控新機(jī)制 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院供圖
值得關(guān)注的是，該蛋白質(zhì)與這兩種轉(zhuǎn)錄因子攜手合作，通過影響細(xì)胞的復(fù)制過程共同調(diào)節(jié)細(xì)胞的大小。這就好比一個(gè)精密的調(diào)控系統(tǒng)，確保植物的每個(gè)細(xì)胞都能在最佳狀態(tài)下生長(zhǎng)。不僅如此，研究團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)，該蛋白質(zhì)能夠影響另一種蛋白質(zhì)與這兩種轉(zhuǎn)錄因子的相互作用。這意味著該蛋白質(zhì)在這個(gè)復(fù)雜的遺傳網(wǎng)絡(luò)中扮演著一個(gè)關(guān)鍵的角色，它能夠平衡各種因素的影響，確保植物器官大小的正常發(fā)育。
“這項(xiàng)研究成果不僅讓我們對(duì)植物器官大小的調(diào)控機(jī)制有了更多了解，也為作物的高產(chǎn)育種提供了新的思路。未來，育種家們或許能夠通過調(diào)控該蛋白質(zhì)等關(guān)鍵因子，培育出更加高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的作物品種。”普莉說。
1月5日，記者從中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院獲悉，該院生物技術(shù)研究所玉米功能基因組團(tuán)隊(duì)與作物科學(xué)研究所合作，發(fā)現(xiàn)了調(diào)控植物器官大小的表觀遺傳新機(jī)制，這一發(fā)現(xiàn)為作物的高產(chǎn)育種提供了新的理論基礎(chǔ)。相關(guān)研究成果日前發(fā)表于國(guó)際期刊《植物通訊》。
植物的葉子、花瓣、果實(shí)等器官的大小隱藏著復(fù)雜的遺傳和表觀遺傳密碼。這個(gè)密碼不僅決定了植物的外觀，更關(guān)系到糧食的產(chǎn)量。
論文通訊作者、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所研究員普莉介紹道，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)一種簡(jiǎn)稱為“ULT1”的蛋白質(zhì)，在與TCP14、TCP15轉(zhuǎn)錄因子的相互作用下，能夠精準(zhǔn)地調(diào)控?cái)M南芥的器官大小。當(dāng)該蛋白質(zhì)的功能減弱時(shí)，擬南芥的蓮座葉、花瓣、角果和種子都會(huì)明顯增大；相反，當(dāng)該蛋白質(zhì)過多時(shí)，這些器官則會(huì)變小。
植物器官大小的表觀遺傳調(diào)控新機(jī)制 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院供圖
值得關(guān)注的是，該蛋白質(zhì)與這兩種轉(zhuǎn)錄因子攜手合作，通過影響細(xì)胞的復(fù)制過程共同調(diào)節(jié)細(xì)胞的大小。這就好比一個(gè)精密的調(diào)控系統(tǒng)，確保植物的每個(gè)細(xì)胞都能在最佳狀態(tài)下生長(zhǎng)。不僅如此，研究團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)，該蛋白質(zhì)能夠影響另一種蛋白質(zhì)與這兩種轉(zhuǎn)錄因子的相互作用。這意味著該蛋白質(zhì)在這個(gè)復(fù)雜的遺傳網(wǎng)絡(luò)中扮演著一個(gè)關(guān)鍵的角色，它能夠平衡各種因素的影響，確保植物器官大小的正常發(fā)育。
“這項(xiàng)研究成果不僅讓我們對(duì)植物器官大小的調(diào)控機(jī)制有了更多了解，也為作物的高產(chǎn)育種提供了新的思路。未來，育種家們或許能夠通過調(diào)控該蛋白質(zhì)等關(guān)鍵因子，培育出更加高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的作物品種。”普莉說。
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