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水稻所在水稻抽穗期調(diào)控方面取得新進(jìn)展
近日，水稻所在發(fā)育生物學(xué)權(quán)威雜志Development（發(fā)育生物學(xué)一區(qū)，IF=6.862）發(fā)表題為“OsFLZ2 interacts with OsMADS51 to fine-tune rice flowering time” 的研究論文，此研究首次發(fā)現(xiàn)FLZ家族基因參與調(diào)控植物開花時(shí)間，并部分揭示了OsFLZ2基因調(diào)控水稻抽穗期的分子機(jī)制，為后續(xù)培育不同抽穗期的水稻新品種奠定了基礎(chǔ)。
抽穗期是水稻重要的農(nóng)藝性狀，它決定著水稻的產(chǎn)量以及區(qū)域和季節(jié)適應(yīng)性。目前，雖然已有多個(gè)水稻抽穗期基因被鑒定報(bào)道，但水稻抽穗期調(diào)控網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜，遺傳關(guān)系網(wǎng)絡(luò)并不完善，因此仍需要不斷挖掘新的調(diào)控基因，解析其調(diào)控機(jī)制，完善遺傳關(guān)系網(wǎng)絡(luò)，從而應(yīng)用于水稻分子設(shè)計(jì)育種。
研究團(tuán)隊(duì)前期通過生物信息學(xué)分析和轉(zhuǎn)基因功能驗(yàn)證等手段，發(fā)現(xiàn)一類新的調(diào)控水稻生長(zhǎng)發(fā)育和逆境脅迫響應(yīng)的FLZ（FCS-LIKE ZINC FINGER proteins）家族基因（Ma et al., 2021，馬雅美等，2022）。本研究中進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)過量表達(dá)OsFLZ2基因可以延遲水稻開花，而敲除OsFLZ2基因則導(dǎo)致水稻開花提前，說(shuō)明OsFLZ2負(fù)向調(diào)控水稻開花途徑相關(guān)基因（Hd1、Ehd1和Hd3a）。
OsFLZ2負(fù)調(diào)控水稻開花時(shí)間
研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步通過IP-MS等蛋白互作分析實(shí)驗(yàn)，證實(shí)OsFLZ2蛋白與正向調(diào)控水稻抽穗期的轉(zhuǎn)錄因子OsMADS51相互作用。蛋白免疫印跡、雙熒光報(bào)告系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)等表明OsFLZ2可以促進(jìn)OsMADS51蛋白降解，從而抑制OsMADS51對(duì)下游靶基因Ehd1的轉(zhuǎn)錄激活，因而延遲水稻開花。本研究首次發(fā)現(xiàn)FLZ家族基因參與調(diào)控植物開花時(shí)間，并部分揭示了OsFLZ2基因調(diào)控水稻抽穗期的分子機(jī)制，為后續(xù)培育不同抽穗期的水稻新品種奠定了基礎(chǔ)，該基因的應(yīng)用已授權(quán)發(fā)明專利1項(xiàng)（ZL202111051863.8）。
廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所分子育種團(tuán)隊(duì)馬雅美博士為論文的第一作者，趙均良博士和劉斌研究員為文章的通訊作者。研究得到了廣東省自然科學(xué)基金、廣州市科技計(jì)劃、廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院“青年副研究員”等項(xiàng)目的資助。
原文連接：https://doi.org/10.1242/dev.200862
