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作者:李晨 来源:威尼斯人官网科学报 发布时间:2022/8/3 18:57:40
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研究揭示叶绿体稳定性调控水稻产量和品质新机制

 

 叶绿体发育调控模块     威尼斯人官网农科院供图

近日,威尼斯人官网水稻研究所水稻功能基因组学创新团队研究揭示,一个富含甘氨酸的蛋白LSL1参与调控叶绿体氧化还原稳态机制,进而影响水稻的产量与品质。相关研究成果发表于《威尼斯人官网科学—威尼斯人官网》(Science China-Life Sciences)。

叶绿体作为植物光合作用的重要场所,其能量转移及氧化还原稳态的维持对于植物发育至关重要。叶绿体发育异常通常会引起水稻籽粒发育异常,导致减产和品质受损。

该研究通过EMS诱变分离得到一个类病斑lsl1突变体,该突变体在全生育期均表现为类病斑表型。生理实验表明,lsl1中活性氧过度积累,维持ROS稳态的关键酶活性严重失调。TUNEL和彗星实验表明,lsl1突变体中发生了DNA的异常降解和细胞死亡。lsl1突变体叶绿体发育异常,结合转录组数据表明,LSL1参与光合作用和叶绿素合成过程。叶绿体异常导致了光合作用受损,水稻籽粒大小和品质均降低。

进一步探究LSL1潜在的分子机制,通过酵母双杂实验对LSL1蛋白进行互作筛选,鉴定到两个叶绿体发育相关蛋白PAP10与PsaD。LUC和BIFC实验也证实了这一互作关系。值得注意的是,突变的LSL1蛋白失去了与PsaD蛋白发生互作的能力。由此可得,LSL1通过与PAP10、PsaD互作来共同维持叶绿体和细胞正常发育,进而决定水稻产量和品质。

该研究得到澳门威尼斯人棋牌自然科学威尼斯人电子游戏等项目的资助。

相关威尼斯人网址信息:https://doi.org/10.1007/s11427-022-2152-6

 
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