·常规信息  最近更新:2019年11月25日 15:02:00
基因(座)名称bZIP转录因子
bZIP transcription factor
基因符号OsbZIP73
所在染色体9 (已克隆)

bZIP73(LOC_Os09g29820, Liu et al. 2018)...

【突变体表型】

转基因及近等基因系实验证明,籼稻型的bZIP73Ind对低温敏感(Liu et al. 2018)。

【定位与克隆】

 

【时空表达谱】

bZIP73Jap受低温和植物激素脱落酸(ABA)诱导表达上调,说明bZIP73参与ABA依赖的低温信号途径(Liu et al. 2018)。

【亚细胞定位】

细胞核

【生物学功能】

bZIP73在粳和籼两个亚种间仅在编码区第511位置有1个单核苷酸多态性差异(粳稻G511,籼稻A511),相应地造成籼粳间一个氨基酸的差异(粳稻171E,籼稻171K),该SNP决定了籼粳对低温的耐受性差异。粳型bZIP73Jap与bZIP71互作,调节脱落酸水平和活性氧平衡,从而提高水稻对低温的耐受性(上图)(Liu et al. 2018)。

进化和群体遗传学分析表明bZIP73经历了平衡选择,在最初的粳稻驯化中,bZIP73Jap等位基因首先从野生稻的直立变种中得到选择。bZIP73JapbZIP71对南方籼稻品种低温耐受性的提高以及水稻种植区北移具有重要意义(Liu et al. 2018)。

最新工作进一步显示,bZIP73Jap的对低温耐受性的调控作用同样发生孕穗期,并揭示了其调控的分子机制。bZIP73Jap在低温情况下表达上调,尤其是在花粉发育双核期的穗中表达。进一步研究发现,bZIP73Jap与bZIP71形成异源二聚体,在自然冷胁迫条件下,bZIP73JapbZIP71共表达转基因株系显著提高了结实率和籽粒产量。bZIP73Jap:bZIP71不仅抑制了花药中的ABA水平,而且促进了可溶性糖从花药到花粉的运输,提高了结实率和产量。更有意思的是,bZIP73Jap:bZIP71还调控了qLTG3-1Nip的表达,qLTG3-1Nip的表达株系大大提高了水稻在生殖期对寒冷胁迫的耐受性。因此,该研究团队通过bZIP71-ZIP73Nip-qLTG3-1Nip-糖转运和分配途径建立了水稻抗冷应激的框架,结合前期的研究工作将为提高水稻幼苗和孕穗期耐低温胁迫能力提供了有用的工具(Liu et al. 2019)。

【相关登录号】
contigs及其产物:AP006169BAD34342, AP014965BAT08589
cDNAs及其产物:AK108319BAG98369
参考基因组位点:Os09g0474000(RAP-DB, Gramene←→ LOC_Os09g29820(本地MSU-RGAP←→ LOC4347354(NCBI)
参考基因组产物:XM_015756919XP_015612405
uniprot库登录号:Q69JJ9
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·ONTOLOGY及相关基因
表型特征耐寒性(TO:0000303), 过氧化氢含量(TO:0000605), 脱落酸含量(TO:0002667), 相对产量(TO:0000153)
分子功能DNA转录因子活性(GO:0003700)
生物进程低温胁迫应答(GO:0009409), 脱落酸代谢(GO:0009687), 活性氧代谢调节(GO:2000377), 碳水化合物转运(GO:0008643), 脱落酸信号调节(GO:0009787)
·参考文献
1Citao Liu;Michael R. Schl?ppi;Bigang Mao;Wei Wang;Aiju Wang;Chengcai Chu
  The bZIP73 transcription factor controls rice cold tolerance at the reproductive stage
  Plant Biotechnology Journal, 2019, 17(9): 1834-1849
2Citao Liu;Shujun Ou;Bigang Mao;Jiuyou Tang;Wei Wang;Hongru Wang;Shouyun Cao;Michael R. Schl?ppi;Bingran Zhao;Guoying Xiao;Xiping Wang;Chengcai Chu
  Early selection of bZIP73 facilitated adaptation of japonica rice to cold climates
  Nature Communications, 2018, 9: 3302
3刘次桃;区树俊;储成才
  bZIP73:影响粳稻耐低温的关键基因
  遗传, 2018, 40(9): 789-790
4Qian Ji;Liang-sheng Zhang;Yi-fei Wang;Jian Wang
  Genome-wide analysis of basic leucine zipper transcription factor families in Arabidopsis thaliana, Oryza sativa and Populus trichocarpa
  Journal of Shanghai University (English Edition), 2009, 13(2): 174-182
5Aashima Nijhawan;Mukesh Jain;Akhilesh K. Tyagi;Jitendra P. Khurana
  Genomic Survey and Gene Expression Analysis of the Basic Leucine Zipper Transcription Factor Family in Rice
  Plant Physiology, 2008, 146(2): 333-350
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