脱落酸长距离运输的生物学意义和分子机制解析

摘要

[目的]水稻灌浆期高温严重影响其产量和品质,解析温度影响灌浆的分子机制,对保障水稻高产和优质意义重大.[方法]利用水稻中一份温度敏感的灌浆缺陷突变体dg1,结合遗传、生理、生化和3H-ABA feeding等技术方法,解析温度影响水稻灌浆的分子机制.[结果]我们克隆了一个调控水稻籽粒灌浆的关键基因DG1.DG1编码一个MATE转运蛋白,该蛋白具有外排脱落酸(abscisic acid,ABS)活性,在节和小花轴参与调控叶片到颖果的ABA长距离运输.高温通过诱导DG1高表达促进叶片到颖果的ABA长距离转运,该长距离转运的ABA诱导淀粉合成关键基因表达,从而确保高温下水稻籽粒正常灌浆.相关研究成果以"Leaf-derived ABA regulates rice seed development via a transporter-mediated and temperature-sensitive mechanism"为题于2021年1月发表在国际期刊Science Advances(10.1126/sciadv.abc8873).[结论]该成果揭示了DG1通过调控叶片到颖果ABA长距离运输确保高温下种子正常发育的分子机制.