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Plant Physiology | 扬州大学刘巧泉团队在油菜素内酯调控水稻萌发研究中取得重要进展

2021-11-03

2月9日,扬州大学刘巧泉团队在国际知名植物学期刊Plant Physiology在线发表了题为“Brassinosteroids regulate rice seed germination through the BZR1-RAmy3D transcriptional module”的研究论文,该成果揭示了BR通过核心转录因子BZR1调节水稻种子萌发的分子机制。

该研究中,一系列生理和遗传分析证明抑制BR合成或阻断BR信号转导,包括突变BR受体编码基因BRI1或过表达BR通路负调控因子GSK2激酶,均显著抑制了胚乳中α淀粉酶活性和贮藏淀粉降解,最终影响了种子萌发和胚芽生长。而BR通路中核心转录因子BZR1是介导BR调控胚乳淀粉代谢和种子萌发的关键元件。BZR1可直接结合α淀粉酶基因RAmy3D启动子中的E-box元件,进而促进RAmy3D基因的表达。证据显示该BZR1-RAmy3D调控模块功能上独立于赤霉素(GA)通路中已建立的GAMYB-RAmy1A模块。有趣的是,研究者发现萌发种子胚芽中瞬时淀粉的积累量与胚芽细胞伸长呈负相关,并进一步证明BZR1-RAmy3D模块也在胚芽的瞬时淀粉代谢中发挥重要作用。因此,本研究成功揭示了水稻种子萌发调控的一个新机制,即BZR1-RAmy3D模块通过增强水稻胚和胚乳中的淀粉动员,进而促进水稻种子萌发。

图1. BZR1转录因子介导BR调控水稻种子萌发的工作机制

 

全文连接:

https://academic.oup.com/plphys/advance-article-abstract/doi/10.1093/plphys/kiac043/6525241