中国水稻研究所张健团队揭示稻米品质调控的新机制

近日，Plant Biotechnology Journal在线发表了中国水稻研究所张健团队题为“NF-YB1-YC12-bHLH144 complex directly activates Wx to regulate grain quality in rice (Oryza sativa L.)”的研究论文。该研究成功揭示转录因子NF-YB1-YC12-bHLH144异源三聚体调控稻米品质的分子机制。

籽粒发育调控基因的鉴定和功能解析是稻米品质改良的关键。已有的研究表明水稻籽粒特异表达的转录因子NF-Ys包含NF-YA，NF-YB 和NF-YC 三个亚基；NF-YB 和NF-YC 先形成二聚体再与NF-YA结合形成三聚体；NF-YA通过结合到靶基因启动子的“CCAAT”结构域调控基因的转录， 而NF-YB 和NF-YC却没有转录活性。在本研究中，研究人员则鉴定和证实了NF-YB1、NF-YC12和bHLH144依次形成异源三聚体。三聚体中的每一个基因的突变都可导致种子粒型或营养成分和外观品质发生显著变化。NF-YB1直接结合到直链淀粉合成酶基因Wx启动子的“G-box”结构域，激活Wx的转录。NF-YC12和bHLH144的结合则帮助NF-YB1对抗泛素/26S蛋白酶体介导的降解，从而维持了NF-YB1的活性。该研究发现了由NF-YB1-YC12-bHLH 144异源三聚体调控稻米品质的新途径，在稻米品质的遗传改良上具有重要应用前景。

中国水稻研究所的尼日利亚籍博士后Babatunde Kazeem Bello和侯雨萱副研究员为文章的共同第一作者，张健研究员为通讯作者。该研究受到了中国农科院创新工程、青年英才计划、国家自然科学基金和国家高产转基因专项的资助。