我校水稻抽穗期蛋白調(diào)控研究取得新進(jìn)展
（通訊員 肖景華）9月21日，我校作物遺傳改良國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室水稻團(tuán)隊(duì)吳昌銀教授課題組在植物學(xué)領(lǐng)域著名雜志Plant Cell發(fā)表了題為“The E3 ubiquitinligase HAF1 modulates circadian accumulation of EARLY FLOWERING 3 to controlheading date under long-day conditions in rice”的研究論文。該項(xiàng)研究揭示了OsELF3蛋白泛素化降解調(diào)控水稻抽穗期的分子機(jī)制。
水稻作為重要的糧食作物和單子葉植物基因組研究的模式植物，抽穗期決定了品種的季節(jié)和地區(qū)適應(yīng)性，是影響水稻產(chǎn)量的重要因素之一。課題組前期鑒定了一個(gè)具有RINGfinger 結(jié)構(gòu)域的泛素連接酶HAF1，解析了HAF1通過(guò)降解其底物Hd1在短日照條件調(diào)控水稻抽穗期的分子機(jī)制（Yanget al., 2015 Plant Cell）。然而，HAF1是如何介導(dǎo)蛋白降解從而使水稻適應(yīng)長(zhǎng)日照抽穗的分子機(jī)制并不清楚。
吳昌銀課題組前期研究發(fā)現(xiàn)，OsELF3作為一個(gè)生物鐘基因，它的晝夜表達(dá)相位是影響水稻長(zhǎng)日條件下抽穗期的關(guān)鍵因素（Yanget al., 2013 Molecular Plant）。該研究通過(guò)蛋白互作實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)HAF1與長(zhǎng)日照調(diào)控水稻抽穗期的關(guān)鍵基因OsELF3相互作用。體外泛素化和體內(nèi)蛋白降解實(shí)驗(yàn)證明，HAF1通過(guò)26S蛋白酶復(fù)合體降解OsELF3，從而調(diào)節(jié)OsELF3蛋白晝夜節(jié)律性累積。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，OsELF3與HAF1互作的區(qū)段存在單個(gè)氨基酸的變異，該氨基酸的變異在水稻品種的地域分布中受到選擇。帶有OsELF3(L)的粳稻品種分布在高緯度地區(qū)，而OsELF3(S)的粳稻品種則分布在低緯度地區(qū)。野生稻和大多數(shù)秈稻品種為OsELF3(S)類型，OsELF3(S)蛋白不與HAF1互作，它的降解可能受到其它因子的調(diào)控。這些結(jié)果揭示了水稻抽穗期蛋白節(jié)律性調(diào)控可能存在品種間的多樣性。
博士研究生生朱春梅是本論文的第一作者，吳昌銀教授為通訊作者。水稻團(tuán)隊(duì)謝為博教授、歐陽(yáng)亦聃教授和練興明教授也參與指導(dǎo)了本課題的研究。該研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。
論文鏈接：http://www.plantcell.org/content/early/2018/09/21/tpc.18.00653
審核人：吳昌銀
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