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四川農(nóng)業(yè)大學(xué)付鳳玲教授團(tuán)隊在玉米籽粒大小調(diào)控機(jī)理研究中取得進(jìn)展
2020年11月18日，Journal of Experimental Botany在線發(fā)表了四川農(nóng)業(yè)大學(xué)玉米研究所付鳳玲教授和于好強(qiáng)助理研究員為通訊作者題為“Maize transcription factor ZmBES1/BZR1-5 positively regulates kernel size”的研究論文。
BES1/BZR1轉(zhuǎn)錄因子調(diào)節(jié)油菜素內(nèi)酯響應(yīng)基因的表達(dá)，在植物發(fā)育過程中起重要作用。然而，BES1/BZR1調(diào)節(jié)籽粒發(fā)育的功能仍不清楚。該研究發(fā)現(xiàn)ZmBES1/BZR1-5可正向調(diào)節(jié)玉米籽粒大小。候選基因關(guān)聯(lián)分析結(jié)果顯示，與ZmBES1/BZR1-5相關(guān)的4個和3個SNPs分別與513個不同玉米自交系的粒寬和百粒重顯著相關(guān)。在擬南芥和水稻中過表達(dá)ZmBES1/BZR1-5基因均顯著增加了籽粒的大小和重量，玉米Mu轉(zhuǎn)座子插入和EMS突變體的籽粒較小。ZmBES1/BZR1-5蛋白包含bHLH和BAM結(jié)構(gòu)域，單體無轉(zhuǎn)錄活性，可通過BAM結(jié)構(gòu)域形成同源二聚體，其位于細(xì)胞核中。ChIP-seq、酵母單雜交和雙熒光素酶測定結(jié)果表明，ZmBES1/BZR1-5蛋白與AP2/EREBP基因（Zm00001d010676和Zm00001d032077）的啟動子結(jié)合并抑制其轉(zhuǎn)錄。cDNA文庫篩選結(jié)果顯示，ZmBES1/BZR1-5分別在體外和體內(nèi)與酪蛋白激酶II β4亞基（ZmCKIIβ4）和鐵氧還蛋白2（ZmFdx2）存在相互作用。
該研究結(jié)果表明，ZmBES1/BZR1-5可正向調(diào)節(jié)籽粒大小，為解析玉米籽粒發(fā)育機(jī)理提供了新的信息。