近日,生物技术研究所玉米功能基因组团队与作物科学研究所合作,发现了调控植物种子和器官大小的表观遗传新机制。相关研究成果发表在《植物通讯(Plant Communications)》上。
种子和器官大小是植物重要的农艺性状,也是影响农作物产量的主要因素之一。调控种子和器官大小调控的分子机制受遗传与环境因素的双重影响,目前虽然已报道了一些调控植物种子和器官大小的关键基因,但其表观遗传分子机制和调控网络尚不清楚。
团队发现一个表观遗传调控蛋白,可以与泛素化蛋白竞争性地结合转录因子,介导下游靶基因上组蛋白甲基化修饰水平,调控植物细胞大小和细胞数目,进而决定种子和器官大小。该研究揭示了表观遗传复合体调控植物器官大小的新机制,为深入探索作物种子大小的分子调控机理和遗传网络提供了新视角,也为作物的高产育种提供了重要的理论基础和基因资源。
生物所普莉研究员和作科所孙加强研究员为本论文共同通讯作者,生物所博士生徐帆和作科所已毕业博士生董慧雪为共同第一作者,生物所乐亮副研究员、博士生郭位军、作科所已毕业博士生荆叶醒以及美国加州大学伯克利分校Jennifer C. Fletcher教授也参与了该项研究。该论文获得了国家自然科学基金、中国农业科学院创新工程等项目资助。
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.xplc.2024.100819
图注:表观遗传模块ULT/DA1-TCP14/TCP15-H3K4me3调控植物器官大小