核因子Y的B亚基; 开花抑制因子;籽粒产量、株高和抽穗期多效性控制基因;CCAAT盒结合因子;碳同化速率; 迟抽穗DTH8#Ghd8#OsHAP3H#LHD1#EF8#OsNF
发布日期:2025-01-07 15:27 点击次数:93
Wei(2010)一文中的DTH8,Yan(2011)一文中的Ghd8/OsHAP3,Dai(2012)一文中的LHD1,Ghd8/SOG7(Os08g0174500, Li et al. 2023), 以及Thirumurugan(2008)一文中的OsHAP3H,位于同一个基因位点.
【突变体表型】
与野生型相比,自然长日照下,ef8突变体开花提前约7.9天,而自然短日照条件下没有差异。长日照下,ef8突变体每穗粒数减少,叶片为轻微的暗绿色,叶绿素a和b含量增加,而短日照下,没有明显差异(Feng et al. 2014)。
【定位与克隆】
DTH8 cDNA全长1156bp,含有1个外显子,编码一个由297氨基酸组成的多肽,产物含有CBFD_NFYB_HMF结构域。
【时空表达谱】
EF8在多个组织中表达,如幼叶、幼根、茎尖、成熟叶片、成熟根、叶鞘、茎以及幼穗,在幼叶和最低茎秆表达最高,呈节律表达模式(Feng et al. 2014)。
【亚细胞定位】
细胞核(Feng et al. 2014)
【生物学功能】
水稻抽穗期感光性涉及多个主效基因如Hd1、Ghd7和DTH8。无论日照长短,单Hd1(敲除Ghd7和DTH8)促进抽穗,而单Ghd7抑制抽穗。长日照下,Hd1促进Ghd7表达,并被Ghd7和DTH8招募形成不同的抑制复合体,从而部分抑制(双基因)或完全沉默(三基因)Ehd1-Hd3a/RFT1开花通路,产生不同程度的延迟抽穗或不抽穗。而短日下,Ghd7表达量很低,Hd1与抑制复合体间表现出竞争关系,促进Hd3a/RFT1表达,可以不同程度地促进抽穗。因此,水稻光周期开花受两个模块串扰控制:短日照下的Hd1-Hd3a/RFT1和长日照下的(Hd1/Ghd7/DTH8)-Ehd1-Hd3a/RFT1,这些基因的差异为水稻广适应性提供了基础(Zong et al. 2021)。
HAP复合体包含3个亚基,即HAP2/NF-YA/CBF-B、HAP3/NF-YB/CBF-A和HAP5/NF-YC/CBF-C。HAP复合体能与启动子中的CCAAT序列结合,调控靶标基因的表达。OsHAP3H是HAP复合体的一个HAP3亚基(Thirumurugan et al. 2008)。DTH8/Ghd8/LHD1 被证实编码转录因子“CCAAT盒结合蛋白”的这个HAP3H亚基,能同时调控水稻的产量、株高和抽穗期(Wei et al., 2010; Yan et al. 2011; Dai et al. 2012)。
DTH8在许多组织中表达,长日条件下能下调Ehd1和Hd3a的转录,且独立于Ghd7和Hd1。长日条件下,导入Asominori中有功能的DTH8等位基因能显著增加CSSL61的抽穗期、株高和每穗粒数(Wei et al., 2010)。
长日照条件下,Ghd8通过调节Ehd1、RFT1和Hd3a 延迟水稻开花,但短日照条件下促进水稻开花。Ghd8能够上调控制水稻分蘖和侧枝发生的基因MOC1的表达,从而增加水稻的分蘖数、一级枝梗和二级枝梗数(Yan et al. 2011)。
LHD1编码区的一些变异与晚穗相关。LHD1在长日照条件下能下调一些成花转换激活子如Ehd1、Hd3a和RFT1的表达,但是在短日照下并不抑制这些基因,这表明LHD1在长日照条件下可能通过抑制它们的表达延迟开花(Dai et al. 2012)。
EF8在水稻光周期开花通路、产量潜力以及叶绿素合成中发挥重要作用,将是育种项目的一个重要靶标基因(Feng et al. 2014)。
Ghd8在体内外能与OsHAP5C和Ghd7互作,形成复合物。Ghd7-Ghd8-OsHAP5C三元复合物直接与Hd3a启动子结合,下调Ehd1、Hd3a和RFT1表达,导致抽穗延迟。SOG7与Ghd8等位,长日照下延迟开花。Ghd8组蛋白折叠结构域的α2螺旋中点突变E96K,破坏了其与Ghd7互作的能力,突变氨基酸位于CCT/NF-YB/YC复合物的相互作用区域,这改变了Ghd8的α4结构(Li et al. 2023)。【相关登录号】contigs及其产物:AP014964↘BAT04048, BAT04049基因及产物ID号:AB124650→BAF34522, AB124652→BAF34524, AB288039→BAF64447, AB693200→BAL45947, AB693201→BAL45948, AB693202→BAL45949, AB693203→BAL45950, AB693204→BAL45951, HM775396→ADK62361cDNAs及其产物:AB124651→BAF34523参考基因组位点:Os08g0174500(RAP-DB, PhytoAB公司抗体服务)←→ LOC_Os08g07740(本地、MSU-RGAP, 百格基因突变体服务)←→ LOC4344784(NCBI)参考基因组产物:XM_015793615→XP_015649101uniprot库登录号:Q0J7P4
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