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水稻分蘗分子機制研究獲進展

中科院遺傳與發育生物學研究所研究員李家洋與中國水稻所研究員錢前等人合作，發現了一個新的水稻基因TAD1，并發現其與調控水稻分蘗的主控因子MOC1位于同一蛋白復合物中且直接互相作用，從而揭示了調控水稻分蘗的一個重要分子機理 。相關成果近日發表于《自然—通訊》雜志 。
水稻的分蘗是決定產量的一個重要農藝性狀，適當的分蘗數目直接決定水稻的產量 。此外，水稻的分蘗也是在植物生物學中決定株型建成的一個核心科學問題 。在過去十余年，李家洋及其合作者對水稻分蘗的調控機制進行了系統深入的研究 。
在早期的工作中，李家洋等以水稻單分蘗突變體moc1為材料，解析了其野生型基因MOC1調控分蘗的分子機理，發現MOC1編碼一個植物特異的轉錄因子 。MOC1控制分蘗芽的起始和生長等過程，是調控分蘗芽生長發育的主控因子 。MOC1的發現和功能分析是單子葉植物分枝機理研究領域的重大突破，引起了國內外學術界的廣泛關注 。但是，MOC1作為一個調控分蘗的主控因子，其本身的調控機制機理不甚明了 。
【水稻分蘗分子機制研究獲進展】通過對多分蘗突變體tad1及單分蘗突變體moc1的遺傳分析，研究人員發現TAD1作用于MOC1的上游 。生化研究發現，TAD1直接調控MOC1 。分子遺傳學分析發現，TAD1編碼一個細胞分裂后期啟動復合物（APC/C）的共激活蛋白 。
APC/C是一個在真核生物中功能高度保守的E3泛素連接酶，參與降解細胞周期中的關鍵調控因子，從而促進細胞周期的進程 。李家洋等此次證明了TAD1直接作用于MOC1，導致后者以依賴于細胞周期進程的方式降解，從而揭示了通過細胞周期調控分蘗以及植物株型建成的新機制 。（宗華）