近日,水稻研究所超级稻育种课题组在Theoretical and Applied Genetics在线发表了题为“The MYBtranscription factor Baymax1 plays acritical role in rice male fertility”的研究论文,揭示了MYB转录因子Baymax1(BM1)调控水稻绒毡层发育和小孢子形成的分子机理。
研究人员发现了一个水稻无花粉型雄性不育突变体bm1,突变体减数分裂稍滞后、绒毡层向分泌型转变败育且过早退化,花粉外壁形成异常,最终导致成熟的花药呈雪白色,无可见花粉。通过图位克隆、功能互补试验和CRISPR/Cas9定点突变,证明MYB转录因子Baymax1是目标雄性不育基因。系统发育分析表明,水稻BM1蛋白在谷子、玉米、油菜、甘蓝和木豆中的同源蛋白在进化上是保守的。Y2H和BiFC实验证明,BM1可以分别与水稻花药发育的关键调控因子TIP2、EAT1和PHD-Finger成员TIP3发生相互作用。此外,BM1还影响绒毡层PCD和小孢子发育相关基因的表达。上述研究结果揭示了MYB转录因子BM1在水稻雄性育性发育过程中的关键调控作用,可成为智能水稻雄性不育系选育和杂交制种的潜在靶标。
该研究得到国家自然科学基金、国家转基因重大专项、中国农业科学院创新工程等项目的资助。水稻研究所已毕业博士研究生向小娇和孙廉平助理研究员为共同第一作者,程式华研究员和曹立勇研究员为共同通讯作者。
全文链接:https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-020-03706-w
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