《玉米ZmSET1調控株高的分子機理》是依託中國科學技術大學，由丁勇擔任項目負責人的重大研究計畫。
基本介紹
- 中文名：玉米ZmSET1調控株高的分子機理
- 項目類別：重大研究計畫
- 項目負責人：丁勇
- 依託單位：中國科學技術大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
株高是與作物生物量、產量以及抗倒伏性等性狀緊密相關的重要農藝性狀，其調控分子機理研究具有重要的理論與套用研究意義。作物的矮桿性狀是一個複雜性狀，受多基因控制，前人通過多個玉米、水稻株高突變體的鑑定、分離，闡述了多個赤黴素、油菜素內脂、生長素和獨角金內酯等途徑調控株高的基因及其機制。多個研究也表明，組蛋白甲基化修飾參與了禾本科作物包括玉米株高調控，然而其調控機制仍不明確。zmset1是一個Mu轉座子插入一個具有SET結構域的蛋白ZmSET1，具有植株矮小、發育遲緩的表型。在前期明確的分子特徵與生理分析鑑定的基礎之上，本申請擬通過玉米組蛋白甲基化轉移酶突變體zmset1，著重解析組蛋白修飾在玉米生長發育中的作用，闡述組蛋白甲基化調控作物株型的分子機理。本研究將闡明組蛋白甲基化修飾基因及其途徑參與和調控玉米等高等植物株高等株型建成機制。
結題摘要
玉米的株高，葉夾角，是玉米重要的農藝術性狀，決定著玉米的產量。本研究發現玉米ZmSET1促進玉米株高增長和減小葉夾角。ZmSET1互補擬南芥atx1花發育和早開花的表型，表明ZmSET1是ATX1的同源蛋白，具有H3第四位甲基轉移酶的功能。我們通過RNAi的方式獲得Zmset1突變體，發現突變體高度降低，且葉夾角增大。組織切片顯示，Zmset1突變體的葉原基部分沒有任何的變化，而葉鞘和葉耳的薄壁組織變薄，且葉耳中的維管束變窄，葉耳的表面不平滑，且大維管束的距離增加，表明ZmSET1可能參與了生長激素的調節，基因表達水平顯示：與生長素合成相關的基因，如YUC的表達水平明顯上升起。為了進一步研究ZmSET1的功能，我們通過酵母雙雜交系統，篩選其相互作用蛋白。結果顯示：ZmSET1能與具有DELLA結構域的蛋白ZmGA1互作，表明ZmSET1可能參與了玉米的赤黴素信號來調控玉米的生長發育，其中zmga1的突變體，已經獲得，相關的表型工作正在展開。
