JIPB | 水稻合集

文摘 2024-11-22 16:51 北京

“水稻”是最广泛种植的主粮作物之一，也是禾谷类作物基因组研究的模式作物。科学家们在水稻理想株型、产量、育性、广谱抗病、耐冷耐热等方面的分子遗传机理解析，以及分子设计育种理论领域取得了一系列创新性的成就。本期荐读JIPB关于“水稻”的最新研究成果。欢迎阅读与分享!

OsFAD1–OsMYBR22 modulates clustered spikelet through regulating BRD3 in rice

Mingxing Cheng, Huanran Yuan, Ruihua Wang, Fengfeng Fan, Fengfeng Si, Xiong Luo, Wei Liu, Shaoqing Li

doi: 10.1111/jipb.13775

文章亮点：该研究通过图位克隆的方法克隆了水稻簇生小穗基因OsFAD1。发现OsFAD1通过与OsMYBR22互作形成复合体，激活OsMYBR22的转录活性，并与BRD3基因启动子的EE-顺式元件(AAATATCT)结合从而上调BRD3的表达，促进小穗簇生。这一发现提示了多个基因协同调节水稻簇生小穗形成的新机制，为深入解析作物簇生小穗形成的分子机理提供了新的视角。

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The OsAGO2–OsNAC300–OsNAP module regulates leaf senescence in rice

Shaoyan Zheng, Junyu Chen, Ying He, Jingqin Lu, Hong Chen, Zipeng Liang, Junqi Zhang, Zhenlan Liu, Jing Li, Chuxiong Zhuang

doi: 10.1111/jipb.13766

文章亮点：该研究揭示了水稻AGO2蛋白和小RNA在水稻叶片衰老过程中的作用，为水稻的抗衰老育种提供了新的思路和策略。

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A QTL GN1.1, encoding FT-L1, regulates grain number and yield by modulating polar auxin transport in rice

Huai‐Yu Zhao, Jun‐Xiang Shan, Wang‐Wei Ye, Nai‐Qian Dong, Yi Kan, Yi‐Bing Yang, Hong‐Xiao Yu, Zi‐Qi Lu, Shuang‐Qin Guo, Jie‐Jie Lei, Ben Liao and Hong‐Xuan Lin

doi: 10.1111/jipb.13749

文章亮点：为了研究水稻穗粒数的遗传和分子调控机制，本论文通过图位克隆的方式克隆到了一个显著提高水稻穗粒数的位点GN1.1 (GRIAN NUMBER 1.1)。并进一步揭示GN1.1-OsZAC模块可以通过影响生长素的极性运输调节水稻穗部的生长素含量进而参与调控穗的发育。本研究为阐明水稻穗粒数的调控机制提供了理论基础，并为分子育种提供了优异的基因资源。

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Two-faced OsNAS3 influences disease resistance via nicotianamine and ethylen‍e

Kaiwei He, Liting Xu, Qin He, Wei Zhang, Ying Zhang, Xiaobo Zhu, Junjie Yin, Qing Xiong, Qingqing Hou, Yongyan Tang, Min He, Xuewei Chen, Weitao Li

doi: 10.1111/jipb.13788

文章亮点：该研究发现，过量表达和敲除编码Nicotianamine (NA)合成酶的基因OsNAS3，均能提高水稻对稻瘟病的抗性。当在水稻中过量表达OsNAS3时，OsNAS3介导的NA合成途径增强，导致水稻中铁、锰、铜、锌等金属离子含量增加，诱发相应的免疫反应，从而增强了水稻的抗病性；而当敲除OsNAS3时，致使甲硫氨酸合成乙烯的途径增强，同样增强了水稻的抗病性。本研究阐明了OsNAS3在水稻抗病过程中发挥“两面性”功能的作用机制，也拓展了甲硫氨酸代谢途径增强植物抗病性的认识。植物代谢途径是非常复杂的，该研究也表明植物中可能存在更多的“两面性”基因。

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PE6c greatly enhances prime editing in transgenic rice plants

Zhenghong Cao, Wei Sun, Dexin Qiao, Junya Wang, Siyun Li, Xiaohan Liu, Cuiping Xin, Yu Lu, Syeda Leeda Gul, Xue-Chen Wang, Qi-Jun Chen

doi: 10.1111/jipb.13738

文章亮点：该研究开发了六种新型作物引导编辑器，包括PE6a–d、PE6bd和PE6db。在水稻中测试结果显示，新型引导编辑工具PE6c表现出色，在来自15个基因的18个重要农艺性状位点上，平均编辑效率提高了3.5倍以上。这一研究为植物引导基因编辑工具提供了新的选择，为基于引导编辑技术培育具备优良农艺性状的水稻新品种奠定了基础。

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The actin motor protein OsMYA1 associates with OsExo70H1 and contributes to rice secretory defense by modulating OsSyp121 distribution

Yuan‐Bao Li, Chengyu Liu, Ningning Shen, Shuai Zhu, Xianya Deng, Zixuan Liu, Li‐Bo Han and Dingzhong Tang

doi: 10.1111/jipb.13744

文章亮点：该研究揭示了一条由微丝骨架马达蛋白Myosin起始的囊泡定向转运的新途径，为深入了解水稻防御稻瘟菌侵染过程中，细胞内囊泡的定向转运机制提供了新视角。

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Transcription factor OsWRKY11 induces rice heading at low concentrations but inhibits rice heading at high concentrations

Lirong Zhao, Yunwei Liu, Yi Zhu, Shidie Chen, Yang Du, Luyao Deng, Lei Liu, Xia Li, Wanqin Chen, Zhiyu Xu, Yangyang Xiong, You Ming, Siyu Fang, Ligang Chen, Houping Wang, Diqiu Yu

doi: 10.1111/jipb.13679

文章亮点：该研究发现，OsWRKY11直接结合DNA时激活靶基因转录，而OsWRKY11通过其它蛋白间接地结合DNA时发挥抑制靶基因转录的功能。该研究揭示了一种新的转录因子调控模式，OsWRKY11直接结合和间接结合DNA时发挥不同的转录调控作用，使过量的OsWRKY11调控抽穗期的功能由促进转换为抑制，为解析水稻抽穗期的特殊调控模式提供新思路。

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OsATL32 ubiquitinates the reactive oxygen species-producing OsRac5–OsRbohB module to suppress rice immunity

Yuqing Yan, Hui Wang, Yan Bi, Jiajing Wang, Muhammad Noman, Dayong Li, Fengming Song

doi: 10.1111/jipb.13666

文章亮点：该研究发现水稻ONAC转录因子MNAC3负调控水稻对稻瘟病和白叶枯病的抗性，同时明确蛋白磷酸酶OsPP2C41去磷酸化MNAC3，从而减弱MNAC3对下游靶标基因启动子中CACG元件的结合，抑制免疫负调控基因OsINO80、OsJAZ10和OsJAZ11的转录，揭示了MNAC3负调控水稻免疫反应的分子作用机制。

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BTA2 regulates tiller angle and the shoot gravity response through controlling auxin content and distribution in rice

Zhen Li, Junhua Ye, Qiaoling Yuan, Mengchen Zhang, Xingyu Wang, Jing Wang, Tianyi Wang, Hongge Qian, Xinghua Wei, Yaolong Yang, Lianguang Shang and Yue Feng

doi: 10.1111/jipb.13726

文章亮点：该研究揭示了BTA2通过调控生长素的含量和分布来调节重力响应和分蘖角度的分子机制，为明确水稻分蘖角度的分子调控途径和株型遗传改良提供了理论依据和基因资源。

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Sporophytic control of tapetal development and pollen fertility by a mitogen-activated protein kinase cascade in rice

Jianguo Zeng, Manman Duan, Yiqing Wang, Guangtao Li, Yujing You, Jie Shi, Changhao Liu, Jinyang Zhang, Juan Xu, Shuqun Zhang, Jing Zhao

doi: 10.1111/jipb.13673

文章亮点：该研究发现由OsYDA1/OYDA2-OsMKK4-OsMPK6组成的丝裂原活化蛋白激酶 (MAPK) 级联在水稻绒毡层发育和雄配子体育性中起重要作用。该信号级联功能的丧失导致花药不开裂，绒毡层异常增生，花粉育性降低。

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J Integr Plant Biol 2023, 65 (9): 2204-2217.
doi: 10.1111/jipb.13505