我院本科生揭示水稻花器官发育新机制

水稻花器官的发育对产量与品质有着重要影响。这些花器官特征是由ABCE四类基因共同调控的，然而对这些基因的调控机制仍待进一步研究。西南大学水稻研究所从EMS诱变体库中鉴定到一个花器官异常发育的突变体，命名为spw2（super woman 2）。该突变体在小穗内部的护颖、外稃、内稃、浆片和雄蕊中表现出异位的柱头/子房状组织。图位克隆实验表明，SPW2基因编码一个植物特有的类EMF1蛋白，是OsEMF1的等位基因。先前的研究表明，OsEMF1是PRC2复合物的重要组成部分，参与H3K27me3修饰的介导。我们进一步研究发现，SPW2突变导致雌蕊特征基因OsMADS3、OsMADS13、OsMADS58和DL在小穗的非雌蕊器官中异位表达。此外，ChIP-qPCR实验结果显示这些基因在染色质上的H3K27me3修饰水平显著降低。因此，我们的研究结果表明SPW2通过参与H3K27me3介导的雌蕊特征基因表观遗传沉默来调控它们在水稻小穗的非雌蕊器官中的表达。这项研究扩展了我们对SPW2通过表观遗传调控花器官特征基因的分子机制的认识。

该研究“SUPER WOMAN 2 (SPW2) maintains organ identity in spikelet by inhibiting expression of floral homeotic genes OsMADS3, OsMADS58, OsMADS13, and DROOPING LEAF”近期发表在农学一区杂志《Journal of Integrative Agriculture》上，2022 IF=4.8。2020级隆平实验班本科生兰金松与2019级植物科学与技术专业本科生杨秋妮作为共同一作，在本研究中参与了基因图位克隆与表达模式分析工作。博士后庄慧老师为第一作者，李云峰老师为通讯作者。该论文受到了国家自然科学基金（32100287）和中国博士后基金（2020M683219）项目的资助。

原文链接： https://doi.org/10.1016/j.jia.2023.07.010

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