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植物所揭示活性氧清除途径改善种子活力的新机制水稻是全世界一半以上人口的主粮。种子活力是一个重要的农艺性状，通常是指种子萌发以及在贮藏中保持这种活力的能力，对于种子质量和与种质资源保存具有重要意义。目前，人们对作物种子活力的调控机制和分子网络知之甚少。 中国科学院植物研究所宋献军研究组在前期工作中，筛选到两个种子活力差异巨大的水稻品种：低活力的“吉粳88”和高活力的“Kasalath”。科研人员利用高通量转录组学和广靶代谢组学技术，分别分析并比较这些品种种子老化过程中的转录组和代谢组的改变，并通过构建共表达调控网络，筛选到包括bZIP23和bZIP42在内的转录因子可能作为重要的调控节点。转基因水稻实验数据显示，bZIP23和bZIP42正向调控种子活力。与此同时，研究还鉴定到一个编码过氧化物酶的遗传因子PER1A，该因子编码蛋白能够通过清除种子内的活性氧正向调控种子活力。研究发现，bZIP23和bZIP42能够直接结合到PER1A的启动子区，并激活其转录表达；遗传学证据表明，PER1A很可能位于bZIP23的下游，在同一遗传通路中发挥调控种子活力的生物学功能。此外，生理学数据表明，bZIP23和PER1A在清除体内的活性氧过程中发挥重要的作用。 该研究揭示了活性氧清除途径改善水稻种子活力的新机制，为进一步改良作物相关农艺性状提供了有用的靶标。 该研究成果近日在线发表于国际学术期刊《美国国家科学院院刊》（PNAS）。该研究得到中科院A类战略性先导科技专项、国家重点研发计划、国家自然科学基金和中科院青促会等的资助。
分子模块bZIP23-PER1A调控水稻种子活力 |
