万建民课题组阐明水稻花器官发育新机制

国际刊物《New Phytologist》最近发表了以南京农业大学为第一署名单位、万建民教授为通讯作者、郑明博士与王益华副教授为共同第一作者的文章《DEFORMED FLORAL ORGAN1 (DFO1) regulates floral organ identity by epigenetically repressing expression of OsMADS58 in rice (Oryza sativa)》(New Phytologist, 2015, 206 (4): 1476-1490), IF: (7.67)。

水稻小穗的正常发育是水稻产量形成的基础。近年来，双子叶植物花器官发育的分子机理越来越清晰，建立了比较完善的分子调控模型。与双子叶植物相比，单子叶植物的花器官在发育过程及形态上存在明显差异。目前有证据表明水稻小穗的浆片是双子叶花瓣的同等物，而对于内外稃的起源一直存在争议。

万建民课题组长期从事水稻功能基因方面的研究。该课题组在前期研究中筛选到两份表型类似的突变体。与野生型相比，突变体在抽穗期上无明显差异，但株高变矮，花器官发育畸形，表现为内稃缩小，向花中心弯曲；浆片向雌蕊同源转换；雄蕊数目减少并且雌蕊化；雌蕊数目增加。根据突变表型，将突变体命名为dfo1（deformed flower organ1）。通过构建分离群体，图位克隆了DFO1基因。mRNA原位杂交和过表达分析确定OsMADS58是DFO1下游的候选基因。生化实验证实DFO1与水稻的PcG蛋白互作，通过H3K27me3修饰调控水稻花器官特征基因OsMADS58的表达来维持花器官的正常发育。该研究阐明了水稻花器官发育的新机制。同时，为水稻内外稃不属于同一轮花器官以及内稃的mrp是双子叶萼片的同等物的假说提供了新的证据。

这是万建民教授课题组继2012年《The Plant Cell》发表《Identification and Characterization of an Epi-allele of FIE1 Reveals a Regulatory Linkage between two Epigenetic Marks in Rice》之后再次报道了表观遗传修饰对水稻株高和花器官发育的重要作用，揭示了组蛋白修饰对下游靶基因的调控模式，为进一步研究表观遗传修饰对水稻生长发育的调控机制奠定基础。

[ 谷雨 丁晓蕾 ]

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