我校王海洋教授揭示光敏色素C調控玉米開花時間和株高的分子機制

审核发布:宣传部 蒙丽 来源单位及审核人:生命科学学院 陈乐天 發布時間:2020-06-23浏覽次數:971


  近日,我校王海洋教授团队与中国农业科学院、山东农业大学团队合作在国际生物技术著名期刊Plant Biotechnology Journal(IF2018 = 6.84)在线发表了题为“CRISPR/Cas9‐Mediated Knockout and Overexpression Studies Reveal a Role of Maize Phytochrome C in Regulating Flowering Time and Plant Height”的研究论文(论文链接地址:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.13429),该论文揭示了光敏色素C参与玉米的开花时间和株高调控的分子机制。本论文通讯作者为我校王海洋教授,山东农业大学陈翠霞教授为共同通讯作者。


  玉米是目前世界主要作物之一,廣泛用于食品、原料和工業産品。當植物感知鄰近植被的光競爭時就會誘發避蔭反應綜合症(SAS),這對密植條件下的玉米産量具有負面影響。前期研究發現,紅光和遠紅光受體光敏色素負責感知擬南芥中的遮蔭信號並誘發避蔭反應綜合症。然而,它們在玉米中的作用仍知之甚少。該研究分析了ZmPHYC1和ZmPHYC2的表達模式,發現ZmPHYC1(而非ZmPHYC2)在葉片中高度表達,並受到晝夜節律的調控。在光照條件下,ZmPHYC1和ZmPHYC2蛋白在細胞核和細胞質中均有存在,而且它們均可以與自身或與ZmPHYBs互作。在恒定的紅光條件下,異源表達ZmPHYCs可互補擬南芥phyC-2突變體,並減弱了遮蔭條件下擬南芥的避蔭反應綜合症。利用CRISPR/Cas9技術創制的ZmPHYC1和ZmPHYC2雙敲除突變體在長日照條件下表現出適中的早花表型,而過表達ZmPHYC2植株的株高和穗位高則適度降低。該研究爲ZmPHYC的功能提供了新的信息,爲耐密植玉米新品種的培育提供了理論指導。

  本研究得到了广东省基础与应用基础研究重大项目、国家自然科学基金和亚热带农业生物资源保护与利用國家重點實驗室基金的资助。(文/图 生命科学学院 刘宇婷)


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