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  • ·常規信息  最近更新:2020年5月30日 8:37:00
    基因(座)名稱匍匐生長基因
    PROSTRATE GROWTH 1
    基因符號PROG1
    所在染色體7 (已克隆)

    PROG1 基因,控制普通野生稻的匍匐生長習性,來自普通栽培稻進化后的等位基因prog1 表現為直立生長、穗粒數增加。

    【定位與克隆】

    半顯性基因PROG1 (PROSTRATE GROWTH 1),位于水稻第7染色體短臂SSR標記RM298 和RM481 之間(Tan et al., 2008);同時也位于標記S1706 和RM7185 之間(Jin et al., 2008)。兩個獨立的研究小組利用兩種水稻進行雜交和基因滲入,在基因圖譜的多次增加后,他們成功分離并克隆了PROG1 基因。

    PROG1 cDNA全長833 bp,包含一個486bp 的開放閱讀框(ORF)、147-bp 的5'端非翻譯區(untranslated region, UTR)和200-bp 3' UTR,編碼一個161氨基酸組成的Cys2-His2 鋅指蛋白(Tan et al., 2008)。

    PROG1 編碼一個由167氨基酸組成的鋅指轉錄因子,主要在腋芽分裂組織表達。在海南野生稻與栽培稻之間該基因編碼區有一個堿基的變異引起氨基酸的替換,推測該氨基酸的替換在人工馴化過程中被選擇(Jin et al., 2008)。

    【生物學功能分析】

    在水稻的進化過程中,由野生稻的PROG1 基因進化為栽培稻的prog1 后,基因的功能喪失,不僅由匍匐生長變成直立生長,株型得到改良,而且穗粒數增加,產量大幅度提高,表現為多效性。通過序列分析發現,來自17個國家的182個水稻品種的prog1 基因表現相同的變異,說明該基因可能是單起源的。PROG1 基因的發現和分離對揭示水稻進化的分子機理及研究水稻株型調控的分子基礎具有十分重要的意義(Tan et al. 2008)。

    PROG1主要通過調控細分分裂而不是細胞伸長,來調控分蘗角度(Tan et al. 2008)。

    【相關登錄號】
    cDNAs及其產物:EU556718, EU556723, FJ155665
    參考基因組位點:Os07g0153600(RAP-DB, Gramene←→ LOC_Os07g05900(本地MSU-RGAP←→ LOC107275427(NCBI)
    參考基因組產物:XM_015790971XP_015646457
    uniprot庫登錄號:Q69NY0
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    ·ONTOLOGY及相關基因
    表型特征分蘗角度(TO:0000567), 分蘗力(TO:0000329), 穗數(TO:0000152), 每穗粒數(TO:0002759)
    分子功能DNA轉錄因子活性(GO:0003700)
    生物進程穗發育(GO:0010229), 細胞分裂調控(GO:0051302), 有絲分裂調控(GO:0007346)
    形態構造營養生長階段(GRO:0007139), 生殖生長階段(GRO:0007140)
    ·參考文獻
    1Lubin Tan;Xianran Li;Fengxia Liu;Xianyou Sun;Chenggang Li;Zuofeng Zhu;Yongcai Fu;Hongwei Cai;Xiangkun Wang;Daoxin Xie;Chuanqing Sun
      Control of a key transition from prostrate to erect growth in rice domestication
      Nature Genetics, 2008, 40(11): 1360-1364
    2Jian Jin;Wei Huang;Ji-Ping Gao;Jun Yang;Min Shi;Mei-Zhen Zhu;Da Luo;Hong-Xuan Lin
      Genetic control of rice plant architecture under domestication
      Nature Genetics, 2008, 40(11): 1365-1369
    3Yonghong Wang & Jiayang Li
      Rice, rising
      Nature Genetics, 2008, 40(11): 1273-1275
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