JIPB | 开花和育性专题

文摘 2024-09-21 09:30 北京

花药发育是一个高度动态的生物学过程，对植物育性十分关键。开花是植物生长发育的关键转折，直接关系到物种后代的延续，对种子形成和作物产量也至关重要。花药发育、植物育性及开花时间均受到复杂的基因网络调控。本期专题精选了JIPB在植物“开花和育性”领域的研究成果，欢迎大家阅读与分享!

1. SD-RLK28 positively regulates pollen hydration on stigmas as a PCP-Bβ receptor in Arabidopsis thaliana

Li Guo, Ziya Huang, Xingyu Chen, Min Yang, Miaomiao Yang, Ziwei Liu, Xuejie Han, Xiangjie Ma, Xiaoli Wang and Qiguo Gao

DOI: 10.1111/jipb.13547

文章亮点：该研究通过拟南芥柱头高表达的SD-RLK（S-domain receptor kinase）与花粉PCP-B相互作用筛选，鉴定出SD-RLK28直接与PCP-Bβ互作，证明了SD-RLK28正向调控柱头上花粉的水合，并不是通过改变柱头ROS水平调控花粉水合。

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2. Rice pollen-specific OsRALF17 and OsRALF19 are essential for pollen tube growth

Eui‐Jung Kim, Ji‐Hyun Kim, Woo‐Jong Hong, Eun Young Kim, Myung‐Hee Kim, Su Kyoung Lee, Cheol Woo Min, Sun Tae Kim, Soon Ki Park, Ki‐Hong Jung and Yu‐Jin Kim

DOI: 10.1111/jipb.13508

文章亮点：该研究首次描述了单子叶植物中RALF (Rapid alkalinization factors) 的功能:水稻雄性配子优先基因OsRALF17和OsRALF19与OsMTD2相互作用，调节ROS信号，促进花粉管正常生长。

3. SEC1A and SEC6 synergistically regulate pollen tube polar growth

Tingting Fan, Yuemin Fan, Yang Yang, Dong Qian, Yue Niu, Lizhe An and Yun Xiang

DOI: 10.1111/jipb.13486

文章亮点：该研究发现模式植物拟南芥SM蛋白SEC1A能够与Exocyst亚基SEC6发生相互作用，互相影响花粉管顶端的分布和分泌速度，协同调控分泌囊泡和质膜的融合，从而影响花粉管的生长和宽度。

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4. Exploring key developmental phases and phase-specific genes across the entirety of anther development in maize

Yingjia Han, Mingjian Hu, Xuxu Ma, Ge Yan, Chunyu Wang, Siqi Jiang, Jinsheng Lai and Mei Zhang

DOI: 10.1111/jipb.13276

文章亮点：该研究在分子水平上对玉米花药发育阶段进行了划分，鉴定了不同发育阶段的特异表达基因，并且发现干燥相关蛋白（Desiccation-related protein, DRP) 编码基因ZmDRP1对花药发育具有重要的调控作用。

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5. GSK3 regulates VRN1 to control flowering time in wheat

Guoqing Cui, Danping Li, Lichao Zhang, Chuan Xia, Xiuying Kong and Xu Liu

DOI: 10.1111/jipb.13507

文章亮点：该研究发现丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶糖原合酶激酶3（GSK3）蛋白保守的TREE基序突变（即TREK，gsk3）能够影响小麦抽穗期/开花期。

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6. GhAP1-D3 positively regulates flowering time and early maturity with no yield and fiber quality penalties in upland cotton

Caixiang Wang, Juanjuan Liu, Xiaoyu Xie, Ji Wang, Qi Ma, Pengyun Chen, Delong Yang, Xiongfeng Ma, Fushun Hao and Junji Su

DOI: 10.1111/jipb.13409

文章亮点：该研究通过四种GWAS方法及转录组数据鉴定到一个促进棉花开花的关键基因GhAP1-D3，并利用过表达和CRISPR/Cas9基因编辑技术揭示了该基因在促进棉花提早成熟中具有重要作用。

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7. A single silk‐ and multiple pollen‐expressed PMEs at the Ga1 locus modulate maize unilateral cross‐incompatibility

Zhaogui Zhang, Kai Li, Huairen Zhang, Qiuxia Wang, Li Zhao, Juan Liu and Huabang Chen

DOI: 10.1111/jipb.13445

文章亮点：该研究利用Ga1-S自交系SDGa25证明Ga1位点花丝决定因子ZmGa1F显性、单基因的遗传模式；通过图位克隆结合转录组测序得到了ZmGa1F基因，在Ga1-S基因型玉米自交系B4和B6中敲除ZmGa1F基因，突变体因此失去了阻碍ga1花粉的功能。

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8. Cytochrome P450 mono-oxygenase CYP703A2 plays a central role in sporopollenin formation and ms5ms6 fertility in cotton

Huanhuan Ma, Yuanlong Wu, Ruiling Lv, Huabin Chi, Yunlong Zhao, Yanlong Li, Hongbo Liu, Yizan Ma, Longfu Zhu, Xiaoping Guo, Jie Kong, Jianyong Wu, Chaozhu Xing, Xianlong Zhang and Ling Min

DOI: 10.1111/jipb.13340

文章亮点：该研究通过多年的群体构建与筛选，最终将双隐性核不育基因的定位简化为单隐性核不育基因的定位，首次成功定位出ms5ms6的育性恢复基因GhCYP703A2-A/D, 并通过CRISPR/Cas9技术进行验证，只有当两个基因都被编辑时才会出现不育表型。此外，GhCYP703A2基因在耐高温棉花中受到高温的诱导后提前激活表达，暗示其可能参与耐高温棉花种质高温下的棉花花粉外壁的发育，为耐高温棉花种质资源创新提供了基因资源。

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9. MALE STERILITY 3 encodes a plant homeodomain-finger protein for male fertility in soybean

Jingjing Hou, Weiwei Fan, Ruirui Ma, Bing Li, Zhihui Yuan, Wenxuan Huang, Yueying Wu, Quan Hu, Chunjing Lin, Xingqi Zhao, Bao Peng, Limei Zhao, Chunbao Zhang and Lianjun Sun

DOI: 10.1111/jipb.13242

文章亮点：该研究通过系统回交和自交构建遗传分离大群体，图位克隆了大豆核不育基因ms3，并发现在长日照条件下，ms3突变株育性得到恢复；为今后创制大豆光敏核不育新材料，开展“两系”法杂交大豆育种，提供了可行性思路。

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