中国水稻研究所张健课题组发现水稻雄性不育新基因RMS

摘要

近日,中国水稻研究所张健课题组和海南波莲水稻基因科技有限公司合作在Plant Physiology在线发表了题为RMS2 encoding a G-DSL lipase mediates lipid homeostasis in anthers to determine rice male fertility的研究论文。该研究首次揭示了GDSL脂肪酶调控水稻花药发育和雄性育性的功能和机制。脂质代谢在植物雄性配子发生过程至关重要。尽管GDSL脂肪酶已被公认为许多植物发育过程和胁迫响应的关键酶,但它们在水稻生殖发育中的功能尚不清楚。在该研究中,研究人员鉴定和克隆了一个编码GDSL脂肪酶的新基因RM52,其突变体表现为完全的雄性不育,花药的中间层、绒毡层延迟退化,花粉外壁和中央大液泡的形成异常,其他农艺性状无明显变化。酶活性实验证实了突变体rms2的脂酶活性显著降低。比较代谢组分析显示,与野生型相比,突变体花药中16种脂质成分和许多其他代谢物的含量发生了显著变化。进一步研究表明,RMS2的转录激活受雄性发育调节因子UDT1和PTC1共同调控,这表明PMS2可能是水稻雄性育性调控网络中的关键节点。