中科院院士、植物所研究员种康研究组发现,源自小麦VRN1基因的新长链非编码RNA VAS能够招募转录复合物RF2b-RF2a,使其与TaVRN1启动子区结合,激活VRN1转录、促进开花。冬小麦春化之前,TaVRN1基因在一些蛋白质的作用下于P2和I4的位置处形成loop环结构,loop区域内包含完整的非编码RNA VAS(VRN Alternative Splicing)序列。春化处理初期茎环结构的loop区能够转录VAS,VAS可以招募TaRF2b-TaRF2a异源二聚体。春化后期TaVRN1茎环结构打开,暴露出Sp1基序,利于TaRF2b-TaRF2a复合体结合在Sp1基序,促进TaVRN1正常转录本的产生,进而加速小麦开花转变。研究揭示了小麦春化期间的调控新机制,并为作物育种的分子设计提供了新见解。
该成果于2021年5月27日在线发表于国际学术期刊Molecular Plant。该研究与中科院植物所张文浩研究组、中科院遗传发育所高彩霞研究组以及肖军研究组合作完成,中科院植物所已毕业博士生许淑娟为论文第一作者,种康院士为通讯作者。相关工作得到国家自然科学基金和中国博士后科学基金的资助。
论文链接:
https://doi.org/10.1016/j.molp.2021.05.026
(分子生理实验室供稿)

VAS作为长链非编码RNA促进冬小麦开花
A,转基因验证VAS对冬小麦KN199的开花促进作用;B,春化过程中VAS调控TaVRN1转录的潜在模型。
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