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《2017中国长三角遗传学大会会议手册》2017年
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H3K4甲基转移酶SDG701调控水稻的生长发育

刘坤朋  俞瑜  董爱武  沈文辉  
【摘要】:在真核生物中,遗传物质是以染色质的形式存在的。染色质上的组蛋白可以发生一系列的翻译后修饰,这些修饰通过参与基因的表达调控来帮助生物体应对外界环境的变化和调控自身的发育。组蛋白H3上的甲基化修饰一般发生在第4,9,27,36位赖氨酸上,每个位点又可发生单,双,三3种不同程度的甲基化。其中,广泛分布于常染色质的组蛋白H3K4me2/3修饰通常与基因的转录激活相关。然而,作物中有关催化H 3 K4rn e2/3建立的甲基转移酶的研究还知之甚少。最近,我们克隆了一个SDG701基因,通过分子和生化手段研究了该基因编码产物的功能,利用下调突变体和过表达转基因植株研究了SDG701对水稻生长发育的影响。我们的研究表明,SDG701编码一个H3K4特异的甲基转移酶。下调和过表达实验表明,SDG701对水稻孢子体生长发育和配子传递的正常进行非常重要,其异常表达直接影响水稻的结实。对水稻开花时间的深入研究表明,SDG701在长日照和短日照条件下都促进水稻开花。与此同时,SDG701蛋白直接结合在成花素基因Hd3a和RFT1上,并通过建立H3K4me3修饰来促进成花素基因的表达。总之,我们的研究表明,SDG701是一个主要的H3K4特异的甲基转移酶,其通过调控H3K4me3在成花素基因上的分布调控水稻开花。为了进一步研究SDG701对水稻育性的影响,我们通过CRISPR/Cas9基因编辑技术获得了多种不同类型的SDG701基因编辑突变体,对突变体的进一步分析研究正在进行中并获得了一些初步结果。
【作者单位】:复旦大学生命科学学院生化系
【分类号】:Q943.2;S511

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