OsNCED3 和 OsPYL1 通过内源性脱落酸调节糖转运蛋白促进水稻小花的闭合,Journal of Integrative Agriculture

水稻是世界上最大的粮食作物，但在杂交水稻种子生产过程中经常遇到开花不同步问题。此外，雌小花的缓慢闭合会导致种子发霉并影响质量。激素脱落酸 （ABA） 在植物对非生物胁迫的反应中起着至关重要的作用。既往研究表明，外源性 ABA 促进小花闭合，但内源性 ABA 对小花闭合的分子机制和影响仍未知。本研究通过改变水稻中 OsNCED3 和 OsPYL1 的表达水平，研究了内源性 ABA 对小花闭合的影响以及 ABA 通过糖转运蛋白促进小花闭合的分子机制。结果表明，过表达 （OE）-OsNCED3 提高了小花的内源性 ABA 水平。与野生型相比，小花提前 5.91 分钟闭合，OsNCED3 基因敲除系将小花闭合延迟 5.08 分钟。此外，OsPYL1 调节内源性 ABA 含量并改变对 ABA 的敏感性，使得 OE 和 CRISPR-Cas9 （CR） 的小花闭合时间分别提前 9.84 分钟和晚 12.78 分钟，导致裂壳率增加到 15.4%。一些糖转运蛋白 （STs） 的基因表达水平发生了变化。OsPYL1 和 OsSWEET4 蛋白可以在细胞膜上相互作用。这些结果表明，ABA 促进水稻小花的闭合，而对 ABA 的敏感性增强会进一步促进这种效果。分子机制主要与响应 ABA 信号通路的下游糖转运蛋白有关，尤其是 OsSWEET4。

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