东北地理所揭示水稻中介体亚基OsMED25调控BR信号和株型

发表日期：2020-02-12 10:21PM 阅览次数：

近日，中国科学院东北地理与农业生态研究所卜庆云研究员团队在Journal of Integrative Plant Biology在线发表了题为“Oryza sativa Mediator Subunit OsMED25 Interacts with OsBZR1 to Regulate Brassinosteroid Signaling and Plant Architecture in Rice ” 的研究论文。该研究通过遗传学、分子生物学及生物化学等手段阐明了水稻中介体亚基OsMED25参与油菜素内酯BRs信号，进而调控水稻株型的分子机制。

BRs能够调控植物的生长发育和生态适应性，在调控水稻株型方面发挥重要作用。在植物激素信号转导过程中伴随着各种转录调控的发生，中介体复合物在基因特异的转录因子和基于RNA聚合酶Ⅱ的转录机器间起到桥梁作用，是转录调控过程中重要的组成部分。然而，关于水稻中介体亚基的功能研究几乎未见报道。

本研究发现在抽穗期OsMED25-RNAi和osmed25敲除突变体植株均呈现出叶夹角减小、株型紧凑的表型特征。BR敏感性实验表明，OsMED25-RNAi和osmed25敲除突变体植株对BR的敏感性显著降低。说明OsMED25能够正调控水稻BR信号。

观察OsMED25-RNAi Osbzr1-D双突变体植株，发现其叶夹角和BR敏感性都与OsMED25-RNAi单突变体植株相接近，能显著恢复Osbzr1-D植株BR信号增强的表型，说明OsMED25可以影响OsBZR1的生物学功能。生化实验表明，OsMED25与OsBZR1在植物体内存在相互作用，OsMED25能够在OsBZR1靶标基因的启动子区域富集，说明OsMED25可能通过OsBZR1来参与水稻BR 信号。进一步研究发现，OsMED25的缺失显著降低了OsBZR1的转录抑制活性，且在全基因组水平上，OsMED25影响了近45%OsBZR1调控基因的表达，这意味着OsMED25可能主要作为OsBZR1的共抑制子来调控水稻BR信号。

总之，本研究发现了水稻中介体亚基OsMED25能够正向调控BR信号，阐明了OsMED25通过OsBZR1相互作用来参与BR信号，进而调控水稻株型的分子机制，对水稻中介体功能研究及水稻BR信号转导的分子机制具有重要的价值。

中科院东北地理所任月坤博士和助理研究员田晓杰为共同第一作者，卜庆云研究员为通讯作者。中科院遗传与发育生物研究所李传友研究员和李淑钰博士也参与此工作。本工作得到了国家自然科学基金和中科院种子创新研究院的资助。

论文信息：

YuekunRen,XiaojieTian, Shuyu Li，Enyang Mei，Mingliang He，Jiaqi Tang，MinXu，Xiufeng Li, Zhenyu Wang, ChuanyouLi, Qingyun Bu, Journalof Integrative Plant Biology. Jan 2020; DOI: https://doi.org/10.1111/jipb.12914.

论文连接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/jipb.12914

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