民以食为天,粮食安全是国家的基本安全。水稻是我国主要的粮食作物,水稻的产量和质量对保障粮食安全至关重要。生命科学学院栾维江教授团队多年来瞄准粮食安全重大需求,聚焦对水稻产量有重要影响的抽穗期性状进行研究,着力从分子水平上解析水稻抽穗期的调控机制。日前,研究团队题为《SDG712, a Putative H3K9-Specific Methyltransferase Encoding Gene, Delays Flowering through Repressing the Expression of Florigen Genes in Rice》的论文发表在国际知名期刊《Rice》杂志上。
该研究从水稻早抽穗突变体hd1-3中,通过基因芯片分析,鉴定了一个组蛋白甲基转移酶基因SDG712。遗传分析表明SDG712基因具有抑制水稻抽穗的生物学功能。基因表达调控分析发现SDG712通过抑制水稻抽穗关键基因Ehd1、Hd3a和RFT1的表达抑制抽穗。染色质免疫共沉淀分析发现,过量表达SDG712基因可提高成花素基因Hd3a和RFT1位点的组蛋白H3亚基上第九位赖氨酸残基甲基化水平(H3K9me2),从而抑制成花素基因的转录表达。该研究结果进一步完善了水稻抽穗期基因调控网络,为水稻分子设计育种提供了理论依据。
生命科学学院青年教师张泗举博士为论文第一作者,栾维江教授为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金(31770343)、天津市自然科学基金(17JCYBJC30000)和天津市水稻产业技术体系(ITTRRS2018006)的资助。