西亚试剂：上海交通大学袁政研究组发表水稻开花新研究进展

 近日《Cell》出版社旗下子刊《Molecular Plant》杂志发表上海交通大学生命学院袁政教授对水稻开花发育过程中OsMADS1与花同源异型基因之间的互作新研究论文。

水稻是禾本科的重要栽培谷物，其产量直接受生殖器官的正确起始及形态建成的影响。因此，对水稻农作物花器官发育分子调控机理的研究具有非常重要的理论和实际应用意义。

根据对双子叶模式植物拟南芥、金鱼草和矮牵牛遗传突变体的研究，生物学家们提出了花发育的ABCDE模型。该模型认为：A、B、C、D、E代表了5类功能不同的花器官特征基因，单独或联合控制花器官的发育。A类基因控制萼片的发育;A、B和E类基因控制花瓣的发育;B、C和E类基因控制雄蕊的发育;C和E类基因控制心皮的发育;D类基因控制胚珠的发育;A和C类基因相互抑制。在这5类基因中，E类基因的功能较为复杂，它不仅是花器官特征基因，而且具有花分生组织决定性(Floral meristem determinency)。

OsMADS1是水稻中的一种SEPALLATA-like MADS-box基因，属于E类基因。研究揭示OsMADS1具有决定水稻各轮花器官形成的功能，并在花分生组织决定中发挥重要功能。但目前对于OsMADS1和其他的花同源异型基因互作调控花发育的潜在分子机制尚不是很清楚。在这篇新文章中，研究人员研究了OsMADS1与B、C和D类基因的遗传互作，以及蛋白间的物理互作。他们证实，OsMADS1与OsMADS3之间的物理和遗传互作是花分生组织活性维持及花器官形成的必要条件;而OsMADS1在物理上和遗传上与OsMADS58互作调控了花分生组织决定，及抑制了小穗分生组织反转。

研究人员提供了重要的遗传证据支持，在花发育过程中两个水稻C类基因OsMADS3 和OsMADS58的新功能化。基因表达分析及定量RT-PCR分析进一步揭示，OsMADS1影响了与花器官形成及激素信号传导相关的许多基因的表达，染色质免疫沉淀(ChIP)–PCR分析进一步证实了OsMADS17是OsMADS1的直接靶基因。这些研究结果揭示出，OsMADS1在决定水稻花器官形成和分子组织决定中发挥了多种调控功能，其有可能是通过与不同的花同源异型调控因子进行遗传和物理互作来做到这一点的。

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