HOME >新闻中心 >TSG1基因控制水稻株型和穗型发育

TSG1基因控制水稻株型和穗型发育

日期:2019-05-21 作者:上海迈其生物科技有限公司 来源:http://www.microgene.com.cn/

生长素作为重要的植物激素,参与调控植物生长发育和环境适应性的复杂过程。研究人员通过EMS诱变筛选到一个水稻分蘖数明显增多、但是粒型减小的突变体,命名为tsg1 (tillering and small grain 1),并且进一步图位克隆了TSG1基因。该基因编码一个定位于内质网的色氨酸转氨酶,tsg1突变体中TSG1基因的第1340位核苷酸C突变为T,从而导致编码蛋白的第447位丙氨酸突变为缬氨酸,最终导致TSG1A447V失活。研究发现,tsg1对外源施加IAA和色氨酸转氨酶竞争性抑制剂犬尿氨酸L-kynurenine处理表现出了超敏感性,并且体内生长素含量明显降低。进一步利用基因编辑技术,敲除TSG1基因导致水稻分蘖数增多,每穗粒数减少,粒型减小。通过同源比对发现,水稻中含有三个TSG1同源基因,被命名为OsTAR1OsTARL1OsTARL2,分别敲除这三个同源基因,并没有引起明显的表型变化,但是TSG1/OsTAR1双突却加剧了TSG1突变的表型,且严重不育。这表明,水稻色氨酸转氨酶家族存在明显的基因冗余。进一步研究发现,虽然该家族四个成员亚细胞都定位于内质网上,但是只有TSG1OsTAR1表现出了显著的色氨酸转氨酶活性,TSG1的酶活更强,而OsTARL1OsTARL2丧失了酶活。与此一致的是,系统进化分析表明,TSG1OsTAR1OsTARL1OsTARL2可能在进化过程中发生了明显的功能分化。这些结果表明,TSG1基因主导水稻色氨酸转氨酶家族,在局部生长素合成中发挥主要作用。

最近更新