浙江大学生科院植物生物学研究所的寿惠霞教授研究组主要研究方向为针对水稻、大豆磷铁吸收代谢关键基因的克隆及功能研究,以及大豆功能基因研究;抗除草剂大豆新种质创制研究。近期其研究组接连发表文章获得了系列研究进展。
在JournalofExperimentalBotany杂志上,研究组利用mRNA测序技术,研究了控制大豆种子发育各阶段的关键基因,分析了籽粒大小不同的大豆种子在基因表达上的差异,找出了一系列与大豆种子发育相关的关键基因,为下一步研究这些基因的功能打下了基础。
磷是植物生长发育必需的一种大量营养元素。但自然界土壤中可供植物直接吸收的有效磷含量很低,限制了作物产量。研究植物缺磷响应信号调控的分子机制十分重要,可为将来培育磷高效品种提供理论基础。PHO2编码E2泛素联结酶UBC24,是磷饥饿信号途径的重要负调控因子,但其作用机制尚不清楚。
寿惠霞教授研究组在PlantPhysiology杂志上发文,通过酵母双杂Y2H筛选鉴定到硫氧还蛋白OsTrxh1和OsTrxh4可与OsPHO2互作。水稻原生质体的双分子荧光互补BiFC和体外pull-down试验,验证了OsPHO2与OsTrxh1/h4的蛋白互作;并且OsPHO2的Cys-和硫氧还蛋白“WCGPC”保守活性基序的半胱氨酸为互作所需。分离泛素Y2H和BiFC实验表明OsPHO2在内质网和高尔基体与OsPHO1;2和OsPHF1互作,并在烟草叶片和水稻苗中降解OsPHF1。
这一研究揭示了水稻磷稳态调控与氧化还原状态之间存在关联。硫氧还蛋白可以调控OsPHO2蛋白的氧化还原状态,从而调节其在调控磷稳态过程中的活性。
此外研究组还对水稻OsPAP10a和OsPAP10c两个紫色酸性磷酸酶的功能进行研究。研究发现OsPAP10c是一个分泌型酸性磷酸酶,可能在胞外有机磷利用中具有重要的作用。OsPAP10a可能在缺磷条件下调节植物生长中起作用。这一研究对作物磷高效品种改良提供理论依据。
原文检索:
LuLH,QiuWM,GaoWW,TyermanS,WangC*,ShouHX*..OsPAP10c,anovelsecretedacidphosphataseinrice,playsanimportantroleinutilizationofexternalorganicphosphorus.PlantCellEnvir.39:-
YingYH,YueWH,WangSD,LiS,WangM,ZhaoY,WangC,MaoCZ,WhelanJ,ShouHX*..Twoh-typethioredoxinsinteractwithOryzasativaPHO2tofine-tunephosphatehomeostasis.PlantPhysiol.
DuanJ,WangSD,HeCuman,ZhouB,RuanYL,ShouHX*..IdentificationofregulatorynetworksandhubgenescontrollingsoybeanseedsetandsizeusingRNA-Seq.J.Exp.Bot.doi:10./jxb/erw
(来源:生物通)
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