·常規(guī)信息 最近更新:2024年7月6日 4:07:00 | |||||||||||
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基因(座)名稱(chēng) | 落粒性基因; 同源異形盒基因 seed shattering; BEL1-type homeobox gene; RI-LIKE1 | ||||||||||
基因符號(hào) | qSH1; RIL1 | ||||||||||
所在染色體 | 1 (已克。 | ||||||||||
RIL1(Os01g0848400, Ikeda et al. 2019)... 落粒性的喪失是谷類(lèi)作物人工馴化過(guò)程中的一個(gè)關(guān)鍵事件?刂扑韭淞P缘闹餍TL qSH1 編碼一個(gè)BEL1 型同源異型蛋白,qSH1 基因5' 端調(diào)節(jié)區(qū)的一個(gè)單堿基突變(SNP)引起脫離層不能形成而導(dǎo)致落粒性喪失。 【表型特征】攜帶落粒品種Kasalath 的qSH1 片段的近等基因系可以形成脫離層,容易落粒。 【基因克隆與生物學(xué)功能分析】qSH1 位于1號(hào)染色體,cDNA 全長(zhǎng)2450bp,包含有4 個(gè)外顯子,編碼一個(gè)由612 氨基酸組成的蛋白產(chǎn)物。距離qSH1 基因開(kāi)放閱讀框12kb 的5' 端調(diào)節(jié)區(qū)存在一個(gè)SNP,Kasalath中為G,日本晴中為T(mén)。 qSH1 編碼一個(gè)BEL1 型同源異型蛋白,控制水稻的落粒性,qSH1 解釋了68.6% 的表型變異。在花序軸形成期,攜帶有落粒品種Kasalath 的qSH1 片段的近等基因系,qSH1 主要在花序原基表達(dá),在花器官分化期以及花序軸和枝?焖偕扉L(zhǎng)期,qSH1 在花藥和小穗基部將要形成脫離層的區(qū)域表達(dá);而不落粒品種日本晴在花序軸形成期,qSH1 也在花序原基表達(dá),但在花器官分化期以及花序軸和枝?焖偕扉L(zhǎng)期,qSH1 在小穗基部將要形成脫離層的區(qū)域并沒(méi)有表達(dá)。因此,該SNP 引起qSH1 在日本晴小穗基部將要形成脫離層的區(qū)域不表達(dá),造成脫離層不能形成而導(dǎo)致落粒性喪失。在落粒品種中都具有與Kasalath 一樣的SNP 位點(diǎn),而不落粒品種則具有與日本晴一樣的SNP 位點(diǎn)。SNP 位點(diǎn)正好位于RY 重復(fù)序列,RY 重復(fù)序列是ABI3 型轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合位點(diǎn),Kasalath 和日本晴在該位點(diǎn)上的差異可能影響了轉(zhuǎn)錄因子與RY 重復(fù)序列的結(jié)合,造成qSH1 表達(dá)部位的差異,從而影響脫離層的形成,引起落粒性的差異。 RI和RIL1參與調(diào)節(jié)一次枝梗的葉序模式以形成正常的穗,也似乎都參與了分生組織維持,因?yàn)?em>ri ril1雙突變體在胚發(fā)生過(guò)程中未能建立或維持莖尖分生組織。相比野生型中一次枝梗以螺旋狀葉序排列,突變體ri穗中一次枝梗似輪生方式形成一簇。RIL1突變?cè)鰪?qiáng)了ri表型,雜合ri ril1-1/+中產(chǎn)生四個(gè)或四個(gè)以上一次枝梗聚集的比例比ri高出約3倍(Ikeda et al. 2019)。 【相關(guān)登錄號(hào)】
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·ONTOLOGY及相關(guān)基因 | |
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表型特征 | 種子落粒性(TO:0000473), 穗型(TO:0000089), 一次枝梗排列(TO:0002753) |
分子功能 | RNA聚合酶Ⅱ轉(zhuǎn)錄因子活性(GO:0000981), RNA聚合酶II順式調(diào)控區(qū)序列特異性DNA結(jié)合(GO:0000978) |
生物進(jìn)程 | 穗發(fā)育(GO:0010229), 分生組織維持(GO:0010073) |
形態(tài)構(gòu)造 | 完熟期(GRO:0007045), 種子(PO:0009010) |
·參考文獻(xiàn) |
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1. Takuyuki Ikeda;Wakana Tanaka;Taiyo Toriba;Chie Suzuki;Akiteru Maeno;Katsutoshi Tsuda;Toshihiko Shiroishi;Tetsuya Kurata;Tomoaki Sakamoto;Masayuki Murai;Hiroaki Matsusaka;Toshihiro Kumamaru;Hiro-Yuki Hirano BELL1-like homeobox genes regulate inflorescence architecture and meristem maintenance in rice The Plant Journal, 2019, 98(3): 465-478 |
2. Lin-Bin Zhang;Qihui Zhu;Zhi-Qiang Wu;Jeffrey Ross-Ibarra;Brandon S. Gaut;Song Ge;Tao Sang Selection on grain shattering genes and rates of rice domestication New Phytologist, 2009, 184(3): 708-720 |
3. Saeko Konishi;Takeshi Izawa;Shao Yang Lin;Kaworu Ebana;Yoshimichi Fukuta;Takuji Sasaki;Masahiro Yano An SNP Caused Loss of Seed Shattering During Rice Domestication Science, 2006, 312(5778): 1392-1396 |
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