提醒水稻次要光合电子传送卵白OsFdI对于水稻发展发育的影响

By | 2020年7月26日
  近日,中国水稻钻研所种质翻新课题组正在The Plant Journal正在线宣布了题为Primary Leaf-type FerredoxinI Participates in Photosynthetic Electron Transport and Carbon Assimilation in Rice的钻研论文。该钻研初次明白并揭示了水稻次要光合电子通报卵白OsFdI对水稻成长发育的影响,为说明水稻没有同铁氧还卵白(Ferredoxin,Fd)正在调控光合电子向上游代谢路子调配的份子机制奠基了根底。


  Fd宽泛存正在于各类动物、植物及微生物体内参加电子通报。正在光合进程中,光零碎承受光子,通过各个电子通报卵白,终极将光能转化为化学能,光合型Fd作为惟一的可溶性电子受体,可未来自光零碎I的电子传输到上游各类Fd依赖的代谢进程,触及碳异化、氮异化、硫异化、叶绿素代谢、光敏色素分解、脂肪酸分解等诸多生物学路子,是光合电子向多种生物学路子调配的中枢元件,对水稻的成长发育至关首要。


  正在后期的钻研中,钻研职员行使一个黄叶晚抽穗渐变体(heading date delay and yellowish leaf 1,hdy1)正在水稻中克隆了FdC2编码基因,该基因渐变后惹起植株重大的抽穗提早、叶片失绿,株高、无效分蘖数及千粒重明显升高等表型,渐变体叶绿体构造受损,净光合速度降落。以此为根底,钻研职员经过BlastP剖析发现水稻中共有7个Fd同源卵白,此中5个为Fd卵白,2个为FdC卵白。行使零碎发育剖析以及细胞色素c、NADP+光复原试验,和基因表白以及亚细胞定位等试验,钻研职员找到了水稻中最次要的光合电子通报卵白FdI,表型察看、糖含量测定、光合参数测定等试验证实FdI渐变后会造成水稻光合电子通报碰壁,光合碳异化进程被毁坏,从而惹起渐变体内源光合产品分解有余,招致三叶期后渐变体疾速褪绿并致死的表型。同时进一步证实FdC2也具备光合电子通报才能,属于光合型Fd,但没有间接参加水稻碳异化。


  综上,该钻研明白了FdI是水稻中次要的光合碳异化电子通报卵白,加深了对Fd参加水稻光合电子通报的份子机制和Fd对水稻成长发育的影响的了解。为进一步说明水稻没有同Fd正在调控光合电子向上游代谢路子调配的份子机制奠基了根底。


  该钻研失去中国农业迷信院翻新工程、国度转基因专项、国度天然迷信基金以及浙江省卓越青年基金等名目赞助。我所博士钻研生赫磊、硕士钻研生李嫚为论文独特第一作者。钱前院士、曾鼎力钻研员以及朱丽钻研员为独特通信作者。




  Fd1以及FdC2卵白电子通报才能检测




  fd1渐变体表型及渐变体中Fd1基因表白量


  文章链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.14904