最火水稻专家对生物钟调控水稻抽穗期机制提出新密毛鹤虱长叶杨齿果羊蹄薄叶山矾福州薯蓣RW

水稻专家对生物钟调控水稻抽穗期机制提出新解析

水稻专家对生物钟调控水稻抽穗期机制提出新解析

核心提示：该研究发现，水稻生物钟基因OsLHY在不同日照长度下具备提早和延迟抽穗的双重功能，并通过OsGI-Hd1途径精准调控导致功能转换的日长临界点。该研究是两个团队继2012年联合发表Plant Cell文章（Sunet al, 2012）后的重要合作进展。

3月19日，水稻所孙昌辉/邓晓建团队与中科院遗传发育所储成才研究团队合作，在国际著名期刊《植物生物技术杂志》（Plant Biotechnology Journal）上发表了题为《双重功能的生物钟基因OsLHY调控水稻抽穗期的日长临界点》（Dual function of clock componentOsLHYsets critical day length for photoperiodic flowering in ri汇生瓦韦ce ）的研究论文。该研究发现，水稻生物钟基因OsLHY在不同日照长度下具备提早和延迟抽穗的双重功能，并通过OsGI-H造成钣金腐蚀d1途径精准调控虎舌红导致功能转换的日长临界点。该研究是两个团队继2012年联合发表Plant Cell文章（Sunet al, 2012）后的重要合作进展。济南新时期试金仪器有限公司松弛实验机技术也是很先进的

开花是植物从营养生长到生殖生长的转换过程，是植物最重要的生命进程之一。生物钟作为一种内在的时钟设定机制，使植物可以精准感知日照长度变化（光周期）和季节变换，以在适宜的时间诱导开花。水稻的开花时间也称为抽穗期，是决定品种种植地区与种植季节的重要农艺性状。该研究从一个抽穗期延迟的水稻突变体入手，克隆到生物钟核心元件LHY在水人面子稻中的同源基因OsLHY，并利用多种方大雪兰法验证了该基因的功能。研究发现，突变体oslhy的阵痛相对集中、尖锐的时候生物钟运转出现了紊乱，说明OsLHY也是水稻生物钟的必备组件。有趣的是，OsLHY在不同日照长度下出现了功能反转的现象，突变体oslhy在 12 h日照长度下抽穗延迟，而在 11 h日照长度下抽穗提早。基因表达分析和一系列生化实验表明，OsLHY蛋白可以直接结合在另一个抽穗期基因OsGI的启动子上，通过OsGI-Hd1途径调控抽穗期。遗传分析显示，在突变体oslhy中敲除OsGI后，OsLHY功能反转的日长临界点延长到了13.5 h，说明OsLHY对日长临界点的设定依赖于OsGI基因；双突变体oslhyhd1在多个日长条件下均表现出与单突变体hd1相同的抽穗期，表明OsLHY的双重功能完全依赖于Hd1。适宜的抽穗期是水稻高产稳产的保障，该研究阐明了生物钟与光周期之间一种新的调节机制，对于指导针对水稻抽穗期的分子育种和跨地区引种，根据种植区域日照长度培育相应抽穗期的水稻品种都具有重要意义。

水稻所邓晓建教授、孙昌辉副教授和中科院遗传发育所储成才研究员为该论文通讯作者。我校孙昌辉副教授，博士生张宽，硕士毕业生周怡、杨川鹏、王秋霞为论文的共同第一作者，中科院东北地理与农业生态研究所方军研究员也参与了研究工作。该研究受到了国家自然科学基金等项目资助。

论文链接：