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  • ·常規信息  最近更新:2020年7月30日 15:41:00
    基因(座)名稱GA20氧化酶基因; 每穗粒數
    gibberellin 20-oxidase gene; Grain Number per Panicle1
    基因符號OsGA20ox1; qEPD2; GNP1
    所在染色體3 (已克隆)

    GNP1(LOC_Os03g63970, Wu et al. 2016)...

    【突變體表型】

    Oikawa等利用轉基因技術獲得突變體B142,該突變體節間生長過度,株高近2倍于野生型,表現出GA過量的表型。B142對外源GA3和一種GA合成抑制劑均有反應,不同于slr1等與信號傳導有關的突變體,暗示它是一個新的高稈突變體。

    相較于近等基因系NIL-GNP1LT,NIL-GNP1TQ總穗粒數增加約56%,實粒數增加約28%。穗粒數的增加主要歸因于次級枝梗數目的增加,并最終導致了NIL-GNP1TQ在多地小區試驗中稻谷產量增幅5.7~9.6%(Wu et al. 2016)。

    【定位與克隆】

    OsGA20ox1位于3號染色體,cDNA全長1598bp,僅有1個外顯子,編碼一個由371氨基酸組成的蛋白產物。整合的T-DNA,包含有3個"CaMV 35S"啟動子,在B142 基因組中插入到GA20ox1 的ORF的上游11.9 kb處,增強了OsGA20ox1 的轉錄。

    【生物學功能】

    OsGA20ox1編碼一個GA20氧化酶,該酶是催化赤霉素生物合成倒數第二步反應的關鍵酶。通過對mRNA和內源赤霉素的分析,發現具有生物活性的GA含量增加,表明B142節間的伸長是因為OsGA20ox1基因的表達上調引起的;另外,利用RNAi方法抑制OsGA20ox1的表達,B142的株高會降低。這些結果都說明OsGA20ox1OsGA20ox2一樣,也影響株高。

    在水稻初生生長階段,qEPD2/OsGA20ox1是促進植株長高和葉鞘生長的主效基因(Yano et al. 2012)。

    GA20ox1通過增加水稻穗分生組織中的細胞分裂素活性,提高籽粒數目和產量(Wu et al. 2016)。

    【相關登錄號】
    contigs及其產物:AP014959BAS87451
    cDNAs及其產物:AK099111BAG93931, U50333AAB48239, AK061017
    參考基因組位點:Os03g0856700(RAP-DB, Gramene←→ LOC_Os03g63970(本地MSU-RGAP←→ LOC4334841(NCBI)
    參考基因組產物:XM_015773040XP_015628526
    uniprot庫登錄號:Q10AC7
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    ·ONTOLOGY及相關基因
    表型特征株高(TO:0000207), 籽粒產量(TO:0000396), 每穗實粒數(TO:0000447), 赤霉素含量(TO:0002675), 葉鞘長(TO:0002689), 二次枝梗數(TO:0000557)
    分子功能GA20氧化酶活性(GO:0045544)
    生物進程赤霉素生物合成(GO:0009686), 穗發育(GO:0010229), 節間發育(GO:0080006)
    ·參考文獻
    1Yuan Wu;Yun Wang;Xue-Fei Mi;Jun-Xiang Shan;Xin-Min Li;Jian-Long Xu;Hong-Xuan Lin
      The QTL GNP1 Encodes GA20ox1, Which Increases Grain Number and Yield by Increasing Cytokinin Activity in Rice Panicle Meristems
      PLoS Genetics, 2016, 12(10): e1006386
    2Kenji Yano;Tomonori Takashi;Shiro Nagamatsu;Mikiko Kojima;Hitoshi Sakakibara;Hidemi Kitano;Makoto Matsuoka;Koichiro Aya
      Efficacy of Microarray Profiling Data Combined with QTL Mapping for the Identification of a QTL Gene Controlling the Initial Growth Rate in Rice
      Plant and Cell Physiology, 2012, 53(4): 729-739
    3Tetsuo Oikawa;Masaji Koshioka;Kiyohide Kojima;Hitoshi Yoshida and Motoshige Kawata
      A role of OsGA20ox1, encoding an isoform of gibberellin 20-oxidase, for regulation of plant stature in rice
      Plant Molecular Biology, 2004, 55(5): 687-700
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