·常規(guī)信息 最近更新:2024年7月29日 2:58:00 | |||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
基因(座)名稱 | 卷穗基因; 小粒密穗 Frizzy panicle; BRANCHED FLORETLESS 1; small grain and dense panicle 7; ERF domain protein | ||||||||||||||
基因符號 | FZP; BFL1; SGDP7 | ||||||||||||||
所在染色體 | 7 (已克。 | ||||||||||||||
FZP 基因位點具有阻止腋芽分生組織形成并建立花分生組織的作用。 【突變體表型】fzp突變體,表現(xiàn)為稻穗的一二次枝梗發(fā)育正常,但在枝梗上不能分化形成小穗,而在原本形成小穗的地方不斷產(chǎn)生下一級枝梗(Komatsu et al. 2003)。 【定位與克隆】FZP 在水稻中是一個單拷貝基因,位于7號染色體上,和玉米的BD1 基因高度同源,編碼一個318氨基酸組成的蛋白產(chǎn)物。FZP 具有ERF 轉錄激活因子的功能,決定了水稻小穗的發(fā)育(Komatsu et al. 2003)。 fzp-10是FZP位點上的突變體,該突變體有一些新的特征,如核苷酸位置變化和表型變化的嚴重程度。因此,它可作為一個新的基因資源來檢測FZP 的功能以及決定水稻的穗型(Kato et al. 2012)。 BFL1編碼1個包含EREBP/AP2結構域的轉錄因子,與FZP可能同一位點。與已克隆的水稻類-BD1基因編碼的蛋白作用一致,BFL1在水稻穗發(fā)育過程中介導小穗分生組織向小花分生組織轉變。在突變體bfl1中,由于Ds插入使BFL1轉錄起始復合體不能形成,導致BFL1表達量比野生型顯著降低(Zhu et al. 2003)。 【生物學功能】FZP是RFL/APO2的主要負調(diào)控因子,決定穗分枝向小穗形成的轉化,并通過調(diào)控OsMADS盒基因表達,決定花器官特性(Bai et al. 2016)。 SGDP7與FZP等位,能抑制腋生分生組織的形成。SGDP7突變是一個18bp的片段,名為CNV-18bp,插入FZP上游約5.3kb,導致川7號的串聯(lián)重復。CNV-18bp重復抑制了FZP表達,延長了穗分枝期,顯著增加了每穗穎花數(shù),使千粒重略有下降,籽粒產(chǎn)量提高了15%以上。轉錄抑制因子OsBZR1與CNV-18bp中的CGTG基序結合,從而抑制FZP表達,表明CNV-18bp是FZP的上游沉默因子(Bai et al. 2017)。 FZP突變導致籽粒變小,不育外稃退化。fzp-12籽粒小是由于穎殼中細胞的數(shù)量和大小減少造成。有趣的是,在fzp-12和fzp-13突變體中,護穎經(jīng)歷了同源異型轉化為副護穎,而護穎在FZP過表達植株中經(jīng)歷了同源異型轉化為外稃,這表明FZP特地決定了護穎的特性(Ren et al. 2018)。 FZP 3' UTR的富含CU元件(CURE)是個保守的RNA元件,對FZP的翻譯抑制至關重要。OsPTB1/2通過與CUREs互作,抑制FZP翻譯,調(diào)控穗發(fā)育。CUREs敲除系的FZP mRNA豐度無變化,穗小,一二次枝梗數(shù)減少,每穗粒數(shù)降低。而日本晴中過表達含CUREs的全長FZP 3' UTR,導致轉基因系的株高、分蘗數(shù)和穗大小顯著降低,一二次枝梗數(shù)和每穗粒數(shù)下降(Chen et al. 2022)。 【相關登錄號】
|
·ONTOLOGY及相關基因 | |
---|---|
表型特征 | 穗形(TO:0000262), 穗長(TO:0000040), 分蘗數(shù)(TO:0000346), 穗型(TO:0000089), 每穗粒數(shù)(TO:0002759), 植物細胞大小(TO:0002684), 一次枝梗數(shù)(TO:0000547), 二次枝梗數(shù)(TO:0000557), 單株產(chǎn)量(TO:0000449), 千粒重(TO:0000382) |
分子功能 | DNA轉錄因子活性(GO:0003700) |
生物進程 | 細胞大小調(diào)控(GO:0008361), 穗發(fā)育(GO:0010229), 細胞分裂調(diào)控(GO:0051302), 基因表達調(diào)控(GO:0010468), 花器官特化(GO:0010093), 有絲分裂調(diào)控(GO:0007346), 腋生分生組織發(fā)生(GO:0090506), 分蘗形成調(diào)控(GO:2000032), 花分生組織確定性(GO:0010582), 細胞增殖調(diào)控(GO:0042127), 種子發(fā)育調(diào)控(GO:0080050) |
形態(tài)構造 | 生殖生長階段(GRO:0007140), 穗(PO:0009049) |
·參考文獻 |
---|
1. Qiong Chen;Fa'an Tian;Tingting Cheng;Jun'e Jiang;Guanlin Zhu;Zhenyu Gao;Haiyan Lin;Jiang Hu;Qian Qian;Xiaohua Fang;Fan Chen Translational repression of FZP mediated by CU-rich element/OsPTB interactions modulates panicle development in rice The Plant Journal, 2022, 110(5): 1319-1331 |
2. Yongyu Huang;Shuangshuang Zhao;Yongcai Fu;Hengdi Sun;Xin Ma;Lubin Tan;Fengxia Liu;Xianyou Sun;Hongying Sun;Ping Gu;Daoxin Xie;Chuanqing Sun;Zuofeng Zhu Variation in the regulatory region of FZP causes increases in secondary inflorescence branching and grain yield in rice domestication The Plant Journal, 2018, 96(4): 716-733 |
3. Yasuko Fujishiro;Ayumi Agata;Sadayuki Ota;Ryota Ishihara;Yasumi Takeda;Takeshi Kunishima;Mayuko Ikeda;Junko Kyozuka;Tokunori Hobo;Hidemi Kitano Comprehensive panicle phenotyping reveals that qSrn7/FZP influences higher-order branching Scientific Reports, 2018, 8: 12511 |
4. Song Song;Guanfeng Wang;Yong Hu;Haiyang Liu;Xufeng Bai;Rui Qin;Yongzhong Xing OsMFT1 increases spikelets per panicle and delays heading date in rice by suppressing Ehd1, FZP and SEPALLATA-like genes Journal of Experimental Botany, 2018, 69(18): 4283-4293 |
5. Deyong Ren;Jiang Hu;Qiankun Xu;Yuanjiang Cui;Yu Zhang;Tingting Zhou;Yuchun Rao;Dawei Xue;Dali Zeng;Guangheng Zhang;Zhenyu Gao;Li Zhu;Lan Shen;Guang Chen;Longbiao Guo;Qian Qian FZP determines grain size and sterile lemma fate in rice Journal of Experimental Botany, 2018, 69(20): 4853-4866 |
6. Xufeng Bai;Yong Huang;Yong Hu;Haiyang Liu;Bo Zhang;Cezary Smaczniak;Gang Hu;Zhongmin Han;Yongzhong Xing Duplication of an upstream silencer of FZP increases grain yield in rice Nature Plants, 2017, 3(11): 885-893 |
7. Xufeng Bai;Yong Huang;Donghai Mao;Mi Wen;Li Zhang;Yongzhong Xing Regulatory role of FZP in the determination of panicle branching and spikelet formation in rice Scientific Reports, 2016, 6: 19022 |
8. Tsuneo Kato;Akira Horibata A novel frameshift mutant allele, fzp-10, affecting the panicle architecture of rice Euphytica, 2012, 184(1): 65-72 |
9. GIHWAN YI;JUN-HO CHOI;EUNGI-GI JEONG;NAM-SOO CHON;KSHIROD K. JENA;YEON-CHUNG KU;DOH-HOON KIM;MOO-YOUNG EUN;JONG-SEONG JEON;MIN-HEE NAM Morphological and molecular characterization of a new frizzy panicle mutant, "fzp-9(t)", in rice (Oryza sativa L.) Hereditas, 2005, 142(2005): 92-97 |
10. Qian-Hao Zhu;Mohammad Shamsul Hoque;Elizabeth S Dennis;Narayana M Upadhyaya Ds tagging of BRANCHED FLORETLESS 1 (BFL1) that mediates the transition from spikelet to floret meristem in rice (Oryza sativa L) BMC Plant Biology, 2003, 3: 6 |
11. Mai Komatsu;Atsushi Chujo;Yasuo Nagato;Ko Shimamoto;Junko Kyozuka FRIZZY PANICLE is required to prevent the formation of axillary meristems and to establish floral meristem identity in rice spikelets Development, 2003, 130(16): 3841-3850 |
中國水稻研究所 |
Copyright © CNRRI. All rights reserved. 中國水稻研究所 版權所有 |