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作物所在鉴定水稻开花机制研究方面取得新进展
近日，作物所联合广东海洋大学联合解析了OsFTL12调控水稻开花的分子机制，相关研究论文以“Phosphatidyl Ethanolamine Binding Protein FLOWERING LOCUS T-like 12 (OsFTL12) Regulates the Rice Heading Date under Different Day-Length Conditions”为题发表于期刊International Journal of Molecular Sciences（中科院二区TOP，IF=5.6）。广东海洋大学滨海农业科技学院黄永相博士为论文第一作者，我院作物所刘浩博士为论文通讯作者。
水稻是重要的粮食作物，为数十亿人口提供碳水化合物。现阶段，广大的种植户更倾向于种植早熟品种，因此培育早熟的水稻品种对于提高复种指数以及应对气候变化更具有优势。水稻开花的分子机制已经被广泛的解析，其中Hd1/Hd3a与Ehd1/RFT是最主要的两类分子模块，并且通过深入的研究也鉴定出COL、BBX、MADS、FTL等家族基因具有调控水稻开花的分子功能。FTL家族基因为拟南芥中FLOWERING LOCUS T-like中的同源基因，水稻中含有15个FTL基因，包括13个FTL基因与2个MFT基因，尽管部分基因在水稻开花调控中的作用被解析，但是OsFTL12调控水稻开花的分子机制并不十分清楚。
OsFTL12编码蛋白含有Phosphatidyl Ethanolamine Binding Protein（PEBP)结构域的蛋白，主要定位于细胞核中，该基因具有明显的组织特异性，在叶片与茎秆中的表达量较高。以日本晴为对照材料，通过构建过表达转基因植株与CRISPR/Cas9敲除的突变体植株观测植株表型，发现OsFTL12的敲除植株在长日照与短日照条件下均能够促进水稻抽穗。随后利用组织转录组测序在敲除植株中并未鉴定到Hd1/Hd3a与Ehd1/RFT的差异表达，OsFTL12的转基因植株中Hd1/Hd3a与Ehd1/RFT的表达量随时间变化并未出现明显的差异表达现象，说明该基因独立于Hd1/Hd3a与Ehd1/RFT开花途径，该基因过表达具有延迟水稻开花的功能。
OsFTL12过表达植株抑制水稻开花时间
研究团队在OsFTL12启动子上游序列中鉴定到编码AT-hook转录因子的OsATH1，该基因作用于OsFTL12上游，其敲除植株能够上调OsFTL12的表达。osath1-ko植株中，利用启动子序列ChIP-qPCR分析发现OsFTL12启动子的乙酰化水平显著升高，表明OsATH1通过乙酰化修饰OsFTL12启动子序列上调其表达，并且OsFTL12过量表达会抑制水稻抽穗。该研究结果对于拓展水稻FTL家族基因调控水稻开花途径提供了新的分子机制。
OsATH1调控OsFTL12基因的表达
该研究得到了种业振兴计划、湛江科技计划与广州市科技计划等项目的资助。
