我院王海洋教授揭示光敏色素C调控玉米开花时间和株高的分子机制

发布者:生命科学学院发布时间:2020-06-23浏览次数:26

        近日,我院王海洋教授团队与中国农业科学院、山东农业大学团队合作在国际生物技术著名期刊Plant Biotechnology Journal(IF2018 = 6.84)在线发表了题为“CRISPR/Cas9‐Mediated Knockout and Overexpression Studies Reveal a Role of Maize Phytochrome C in Regulating Flowering Time and Plant Height”的研究论文(论文链接地址:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.13429),该论文揭示了光敏色素C参与玉米的开花时间和株高调控的分子机制。本论文通讯作者为我院王海洋教授,山东农业大学陈翠霞教授为共同通讯作者。


  玉米是目前世界主要作物之一,广泛用于食品、原料和工业产品。当植物感知邻近植被的光竞争时就会诱发避荫反应综合症(SAS),这对密植条件下的玉米产量具有负面影响。前期研究发现,红光和远红光受体光敏色素负责感知拟南芥中的遮荫信号并诱发避荫反应综合症。然而,它们在玉米中的作用仍知之甚少。该研究分析了ZmPHYC1和ZmPHYC2的表达模式,发现ZmPHYC1(而非ZmPHYC2)在叶片中高度表达,并受到昼夜节律的调控。在光照条件下,ZmPHYC1和ZmPHYC2蛋白在细胞核和细胞质中均有存在,而且它们均可以与自身或与ZmPHYBs互作。在恒定的红光条件下,异源表达ZmPHYCs可互补拟南芥phyC-2突变体,并减弱了遮荫条件下拟南芥的避荫反应综合症。利用CRISPR/Cas9技术创制的ZmPHYC1和ZmPHYC2双敲除突变体在长日照条件下表现出适中的早花表型,而过表达ZmPHYC2植株的株高和穗位高则适度降低。该研究为ZmPHYC的功能提供了新的信息,为耐密植玉米新品种的培育提供了理论指导。

  本研究得到了广东省基础与应用基础研究重大项目、国家自然科学基金和亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室基金的资助。

(文/图  生命科学学院 刘宇婷)

      文章来源:https://www.scau.edu.cn/2020/0623/c1300a243131/page.htm