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  • ·常規信息  最近更新:2019年11月25日 15:02:00
    基因(座)名稱bZIP轉錄因子
    bZIP transcription factor
    基因符號OsbZIP73
    所在染色體9 (已克隆)

    bZIP73(LOC_Os09g29820, Liu et al. 2018)...

    【突變體表型】

    轉基因及近等基因系實驗證明,秈稻型的bZIP73Ind對低溫敏感(Liu et al. 2018)。

    【定位與克隆】

     

    【時空表達譜】

    bZIP73Jap受低溫和植物激素脫落酸(ABA)誘導表達上調,說明bZIP73參與ABA依賴的低溫信號途徑(Liu et al. 2018)。

    【亞細胞定位】

    細胞核

    【生物學功能】

    bZIP73在粳和秈兩個亞種間僅在編碼區第511位置有1個單核苷酸多態性差異(粳稻G511,秈稻A511),相應地造成秈粳間一個氨基酸的差異(粳稻171E,秈稻171K),該SNP決定了秈粳對低溫的耐受性差異。粳型bZIP73Jap與bZIP71互作,調節脫落酸水平和活性氧平衡,從而提高水稻對低溫的耐受性(上圖)(Liu et al. 2018)。

    進化和群體遺傳學分析表明bZIP73經歷了平衡選擇,在最初的粳稻馴化中,bZIP73Jap等位基因首先從野生稻的直立變種中得到選擇。bZIP73JapbZIP71對南方秈稻品種低溫耐受性的提高以及水稻種植區北移具有重要意義(Liu et al. 2018)。

    最新工作進一步顯示,bZIP73Jap的對低溫耐受性的調控作用同樣發生孕穗期,并揭示了其調控的分子機制。bZIP73Jap在低溫情況下表達上調,尤其是在花粉發育雙核期的穗中表達。進一步研究發現,bZIP73Jap與bZIP71形成異源二聚體,在自然冷脅迫條件下,bZIP73JapbZIP71共表達轉基因株系顯著提高了結實率和籽粒產量。bZIP73Jap:bZIP71不僅抑制了花藥中的ABA水平,而且促進了可溶性糖從花藥到花粉的運輸,提高了結實率和產量。更有意思的是,bZIP73Jap:bZIP71還調控了qLTG3-1Nip的表達,qLTG3-1Nip的表達株系大大提高了水稻在生殖期對寒冷脅迫的耐受性。因此,該研究團隊通過bZIP71-ZIP73Nip-qLTG3-1Nip-糖轉運和分配途徑建立了水稻抗冷應激的框架,結合前期的研究工作將為提高水稻幼苗和孕穗期耐低溫脅迫能力提供了有用的工具(Liu et al. 2019)。

    【相關登錄號】
    contigs及其產物:AP006169BAD34342, AP014965BAT08589
    cDNAs及其產物:AK108319BAG98369
    參考基因組位點:Os09g0474000(RAP-DB, Gramene←→ LOC_Os09g29820(本地MSU-RGAP←→ LOC4347354(NCBI)
    參考基因組產物:XM_015756919XP_015612405
    uniprot庫登錄號:Q69JJ9
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    ·ONTOLOGY及相關基因
    表型特征耐寒性(TO:0000303), 過氧化氫含量(TO:0000605), 脫落酸含量(TO:0002667), 相對產量(TO:0000153)
    分子功能DNA轉錄因子活性(GO:0003700)
    生物進程低溫脅迫應答(GO:0009409), 脫落酸代謝(GO:0009687), 活性氧代謝調節(GO:2000377), 碳水化合物轉運(GO:0008643), 脫落酸信號調節(GO:0009787)
    ·參考文獻
    1Citao Liu;Michael R. Schl?ppi;Bigang Mao;Wei Wang;Aiju Wang;Chengcai Chu
      The bZIP73 transcription factor controls rice cold tolerance at the reproductive stage
      Plant Biotechnology Journal, 2019, 17(9): 1834-1849
    2Citao Liu;Shujun Ou;Bigang Mao;Jiuyou Tang;Wei Wang;Hongru Wang;Shouyun Cao;Michael R. Schl?ppi;Bingran Zhao;Guoying Xiao;Xiping Wang;Chengcai Chu
      Early selection of bZIP73 facilitated adaptation of japonica rice to cold climates
      Nature Communications, 2018, 9: 3302
    3劉次桃;區樹俊;儲成才
      bZIP73:影響粳稻耐低溫的關鍵基因
      遺傳, 2018, 40(9): 789-790
    4Qian Ji;Liang-sheng Zhang;Yi-fei Wang;Jian Wang
      Genome-wide analysis of basic leucine zipper transcription factor families in Arabidopsis thaliana, Oryza sativa and Populus trichocarpa
      Journal of Shanghai University (English Edition), 2009, 13(2): 174-182
    5Aashima Nijhawan;Mukesh Jain;Akhilesh K. Tyagi;Jitendra P. Khurana
      Genomic Survey and Gene Expression Analysis of the Basic Leucine Zipper Transcription Factor Family in Rice
      Plant Physiology, 2008, 146(2): 333-350
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