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[中國科學報]水稻胚乳發育調控分子機制獲揭示

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  胚乳是稻米的主要構成部分,是人類重要的食物來源。研究水稻胚乳對提高稻米產量和品質改良均具有重要的現實意義和理論價值。

  近日,中國農業科學院作物科學研究所作物功能基因組研究創新團隊克隆了水稻胚乳發育新基因FLO10,從細胞和遺傳層面闡明了FLO10基因調控水稻胚乳發育的分子機制,為稻米品質的分子改良奠定了基因和材料基礎。相關研究成果在線發表在《新植物科學家》上。

  該團隊鑒定了一個水稻胚乳發育缺陷突變體FLO10,該突變體胚乳中淀粉顆粒變小,且糊粉層細胞結構異常。研究人員通過圖位克隆、轉基因互補和敲除等實驗證實FLO10基因編碼一個線粒體定位的P型PPR蛋白。FLO10基因的突變導致線粒體基因NAD1第1內含子不能正確剪接,而以剪接前體形式異常積累。

  進一步分析發現,FLO10中呼吸鏈復合體I的組裝和活性顯著降低,ATP合成下降,線粒體結構也表現異常。這些結果表明,FLO10基因可能通過影響水稻線粒體NAD1第1內含子的剪接來維持線粒體功能和胚乳發育。

  相關論文信息:DOI:10.1111/nph.15814

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