刘耀光院士团队在水稻感光性基因研究中取得新进展学术资讯

来源：植物生物学

光周期作为植物最为重要的环境信号之一，能够诱导植物内源性生物节律的产生并影响植物生长发育的各个阶段。研究发现，野生稻主要分布于低纬度地区，有着很强的感光性，即在短日照条件下促进抽穗，而在长日照条件下抑制抽穗。在野生稻向栽培稻驯化的过程中，绝大多数粳稻品种丧失了这种感光性，只保留了弱感光性或中度感光性，以使水稻适应在高纬度、长日照条件下的生长环境。到目前为止，人们已经发现了众多的感光性相关基因，包括Hd1、Ehd1、Ehd4、Ghd7、DTH2、DTH8等，但是不同感光基因之间的相互关系如何，它们是如何相互调控的目前还不是很清楚。

近日，华南农业大学生命科学学院、亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室、岭南现代农业科学与技术广东省实验室刘耀光院士团队在著名期刊New Phytologist在线发表了题为“Strong photoperiod sensitivity is controlled by cooperation and competition among Hd1, Ghd7 and DTH8 in rice heading”的研究论文。

作者通过CRISPR技术分别获得了Hd1、Ghd7和DTH8三者基因的单、双和三突变，总共八种突变组合的材料，并将这些材料培养于不同日照条件下，调查不同突变体组合下这些基因在调控光周期敏感性中的作用。实验发现，Hd1和Ghd7分别在促进抽穗和抑制抽穗中发挥着重要的作用。在长日照条件下，Hd1促进Ghd7的表达，同时Hd1被Ghd7和DTH8招募到抑制复合体之中，三者通过抑制Ehd1-Hd3a/RFT1的表达来阻止水稻的抽穗。而在短日照条件下，Hd1却能与Ghd7/DTH8复合体通过相互竞争来促进Hd3a/RFT1的表达，并促进水稻的抽穗，从而在这个过程中起到一种平衡调控的作用。而在对不同的自然群体材料进行深入研究时发现，Hd1、Ghd7和DTH8通过调整彼此之间的关系，从而实现了在不同的光周期条件下不同材料能够正常抽穗。

论文的第一作者为宗伍辈和任丁，通讯作者为刘耀光院士和郭晶心研究员。

来源：PlantBiotech 植物生物学

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