·常規(guī)信息 最近更新:2024年9月2日 3:41:00 | |||||||||||
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基因(座)名稱 | 蠟質(zhì)合成基因; 濕敏雄性核不育 Glossy1-homologous gene; HUMIDITY-SENSITIVE GENIC MALE STERILITY | ||||||||||
基因符號 | OsGL1-4; OsCER1 | ||||||||||
所在染色體 | 2 (已克隆) | ||||||||||
植物最外表面被一層上皮蠟質(zhì)層所覆蓋,是防止水分喪失的主要屏障和保護(hù)植物免受不同環(huán)境脅迫傷害的壁壘。Glossy1(GL1)是已報道的控制蠟質(zhì)合成的基因之一。 OsGL1-4(Os02g0621300, Yu et al. 2020; LOC_Os02g40784/AK066386, Islam et al. 2009), OsCER1(Os02g0621300, Ni et al. 2018), 位于同一基因位點... 【突變體表型】突變體osgl1‐4可產(chǎn)生正常活力的花粉,但失水過快,導(dǎo)致花粉粘附和水合作用缺陷,結(jié)實率極低。這種缺陷在高濕度條件下(RH>80%)消失,因此,osgl1‐4是一種濕度敏感型雄性不育材料。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),OsGL1‐4突變導(dǎo)致C25和C27烷烴的含量顯著減少(Yu et al. 2019)。 OsCER1敲減植株中極長鏈烷烴C25和C27含量降低,OsCER1過表達(dá)植株中C27烷烴含量增加,表明OsCER1參與極長鏈烷烴的生物合成。OsCER1表達(dá)下調(diào)導(dǎo)致水稻不育,成熟花粉粒中的淀粉體更少。此外,水稻中OsCER1的表達(dá)下調(diào)導(dǎo)致絨氈層細(xì)胞中質(zhì)體發(fā)育異常和絨氈層細(xì)胞程序性死亡推遲,OsCER1敲減植株中與花粉發(fā)育相關(guān)的基因表達(dá)水平顯著改變(Ni et al. 2018)。 【定位與克隆】序列分析表明水稻中含有11個GL1同源基因,分別命名為OsGL1-1 至OsGL1-11,其中OsGL1-4,-5,-6,-7與擬南芥中參與角質(zhì)層蠟質(zhì)生物合成的CER1同源性最高(Islam et al., 2009)。 【時空表達(dá)譜】OsGL1-4主要在花藥中表達(dá),轉(zhuǎn)錄本局限于絨氈層細(xì)胞和發(fā)育后期的花粉(Yu et al. 2019)。 OsCER1在絨氈層(花藥發(fā)育第10階段)和雙核花粉細(xì)胞(花藥發(fā)育第11階段)中高度表達(dá)(Ni et al. 2018)。 冷處理下,OsGL1-4表達(dá)水平在處理后12小時和24小時受到強烈誘導(dǎo)(Islam et al. 2009)。 【亞細(xì)胞定位】
【生物學(xué)功能】花粉在柱頭上須發(fā)生粘附與水合后才能萌發(fā)。OsGL1-4調(diào)控花粉中長鏈烷烴的代謝,防止花粉過快失水,通過影響花粉在環(huán)境濕度下的粘附和水合來控制水稻雄性不育(Yu et al. 2019)。 OsCER1在超長鏈烷烴生物合成中起關(guān)鍵作用,影響水稻絨氈層的質(zhì)體發(fā)育、分化,以及絨氈層細(xì)胞程序性死亡,影響花粉發(fā)育(Ni et al. 2018)。 【相關(guān)登錄號】
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·ONTOLOGY及相關(guān)基因 | |
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表型特征 | 花粉敗育(TO:0000053), 結(jié)實率(TO:0000448), 耐旱性(TO:0000276), 脂質(zhì)總含量(TO:0000602), 質(zhì)體發(fā)育性狀(TO:0002714), 濕敏雄性核不育(TO:0001199) |
生物進(jìn)程 | 質(zhì)體生物發(fā)生和組裝(GO:0009657), 低溫脅迫應(yīng)答(GO:0009409), 花粉發(fā)育(GO:0009555), 細(xì)胞程序性死亡調(diào)控(GO:0043067), 花粉水合(GO:0009859), 花粉粘附(GO:0009876), 烷烴生物合成調(diào)控(GO:1901577), 蠟質(zhì)生物合成調(diào)控(GO:1904276) |
細(xì)胞結(jié)構(gòu) | 花粉外被(GO:0070505) |
·參考文獻(xiàn) |
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1. Erdong Ni;Li Deng;Huiqiong Chen;Jianwen Lin;Jiamin Ruan;Zhenlan Liu;Chuxiong Zhuang;Hai Zhou OsCER1 regulates humidity-sensitive genic male sterility through very-long-chain (VLC) alkane metabolism of tryphine in rice Functional Plant Biology, 2021, 48(5): 461-468 |
2. Bo Yu;Lingtong Liu;Tai Wang Deficiency of very long chain alkanes biosynthesis causes humidity‐sensitive male sterility via affecting pollen adhesion and hydration in rice Plant, Cell & Environment, 2019, 42(12): 3340-3354 |
3. Erdong Ni;Lingyan Zhou;Jing Li;Dagang Jiang;Zhonghua Wang;Shaoyan Zheng;Hua Qi;Ying Zhou;Cimei Wang;Shi Xiao;Zhenlan Liu;Hai Zhou;Chuxiong Zhuang OsCER1 Plays a Pivotal Role in Very-Long-Chain Alkane Biosynthesis and Affects Plastid Development and Programmed Cell Death of Tapetum in Rice (Oryza sativa L.) Frontiers in Plant Science, 2018, 9: 1217 |
4. Mohammad Asadul Islam;Hao Du;Jing Ning;Haiyan Ye;Lizhong Xiong Characterization of Glossy1-homologous genes in rice involved in leaf wax accumulation and drought resistance Plant Molecular Biology, 2009, 70(4): 443-456 |
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