8月25日,《植物生物技術(shù)雜志》(Plant Biotechnology Journal)在線發(fā)表了中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所谷曉峰研究團(tuán)隊最新研究成果。他們發(fā)現(xiàn)了組蛋白去乙?;瘡?fù)合體成員OsSFL1,可以介導(dǎo)組蛋白去乙酰化修飾,并通過光周期途徑調(diào)控水稻的開花機(jī)制。
開花時間(抽穗期)不僅影響水稻在不同海拔、緯度地區(qū)的種植,還與產(chǎn)量密切相關(guān)。光周期是調(diào)控水稻開花時間的重要途徑,包括組蛋白修飾、DNA甲基化在內(nèi)的表觀遺傳修飾在其中起著關(guān)鍵作用。其中,組蛋白乙?;c去乙?;瘎討B(tài)影響染色質(zhì)結(jié)構(gòu),調(diào)控關(guān)鍵基因表達(dá),進(jìn)而影響植物的生長發(fā)育和環(huán)境信號途徑。
據(jù)悉,該研究發(fā)現(xiàn)組蛋白去乙酰化復(fù)合體成員OsSFL1在水稻中具有介導(dǎo)組蛋白去乙?;揎棧M(jìn)而調(diào)控開花的重要功能。與野生型相比,OsSFL1功能缺失突變體在短日照條件下花期推遲,而在長日照條件下表型不明顯。通過檢測光周期途徑關(guān)鍵基因Hd1及成花素基因Hd3a的24小時表達(dá)模式發(fā)現(xiàn),ossfl1突變體中Hd1的表達(dá)峰值發(fā)生了前移,進(jìn)而影響了Hd3a的表達(dá)。OsSFL1能夠與OsSAP18和OsHDAC2形成去乙酰化復(fù)合體(OsSFL1-HDAC),參與了組蛋白去乙?;揎棥_M(jìn)一步通過染色質(zhì)免疫共沉淀實驗表明,OsSFL1主要結(jié)合在Hd1第一個外顯子區(qū)域,并介導(dǎo)該區(qū)域的組蛋白乙?;揎椝?,進(jìn)而調(diào)控基因表達(dá),控制水稻開花。
該研究首次發(fā)現(xiàn)了組蛋白去乙?;瘡?fù)合體成員OsSFL1介導(dǎo)去乙酰化修飾調(diào)控水稻光周期開花途徑的分子機(jī)制,為染色質(zhì)動態(tài)修飾調(diào)控植物發(fā)育的機(jī)理研究和育種應(yīng)用提供了參考。此研究得到國家自然科學(xué)基金及國家轉(zhuǎn)基因重大專項的資助。
相關(guān)論文信息:https://doi.org/10.1111/pbi.13235