GNP6, a novel allele of MOC1, regulates panicle and tiller development in rice
GNP6, a novel allele of MOC1, regulates panicle and tiller development in rice
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GNP6 是 MOC1 的一种新型等位基因，调节水稻穗和分蘖的发育
DOI：
10.1016/j.cj.2020.04.011
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发表时间：
2020-07
期刊：
影响因子：
6.6
通讯作者：
Li Zichao
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhang Zhanying;Sun Xingming;Ma Xiaoqian;Xu Bingxia;Zhao Yong;Ma Zhiqi;Li Gangling;Khan Najeeb Ullah;Pan Yinghua;Liang Yuntao;Zhang Hongliang;Li Jinjie;Li Zichao
水稻产量主要受穗数、粒数和粒重三个因素的影响。穗数和粒数的变化主要是由腋生分生组织(AM)产生的分蘖和穗枝引起的，MOC1编码一个可能的GRAS家族核蛋白，调节AM的形成。虽然已鉴定出MOC1的几个等位基因，但其在种质资源中的变异尚不清楚。在本研究中，我们鉴定了一个新的等位基因，命名为gnp6，它在GRAS结构域的SAW基序的编码序列中插入了胸腺嘧啶。这种突变会导致分支形成受阻。SAW基序是GNP6/MOC1核定位所必需的，在那里它作为转录因子或辅助调节因子发挥作用。单倍型分析表明，在240份水稻材料中，GNP6/MOC1的编码区是保守的，没有任何非同义突变。然而，启动子区域的变异可能会影响它及其下游基因的表达。GNP6/MOC1和MOC3的联合单倍型分析表明，可以培育出单倍型组合H9、H10和H11，即MOC1-Hap1与MOC3-Hap3、MOC3-Hap4或MOC3-Hap5组合，以促进分枝形成。这些发现将丰富水稻育种者可用的遗传资源。
The yield of rice is mostly affected by three factors, namely, panicle number, grain number and grain weight. Variation in panicle and grain numbers is mainly caused by tiller and panicle branches generated from axillary meristems (AMs).MOC1encodes a putative GRAS family nuclear protein that regulates AM formation. Although several alleles ofMOC1have been identified, its variation in germplasm resources remains unclear. In the present study we characterized a novelmoc1allele namedgnp6which has a thymine insertion in the coding sequence of the SAW motif in the GRAS domain. This mutation causes arrested branch formation. The SAW motif is necessary for nuclear localization of GNP6/MOC1 where it functions as a transcription factor or co-regulator. Haplotype analysis showed that the coding region ofGNP6/MOC1was conserved without any non-synonymous mutations in 240 rice accessions. However, variation in the promoter region might affect the expression of it and its downstream genes. Joint haplotype analysis ofGNP6/MOC1andMOC3showed that haplotype combinations H9, H10 and H11, namelyMOC1-Hap1 in combination withMOC3-Hap3,MOC3-Hap4 orMOC3-Hap5 could be bred to promote branch formation. These findings will enrich the genetic resources available for rice breeders.
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Leung H