Early selection of bZIP73 facilitated adaptation of japonica rice to cold climates.
Early selection of bZIP73 facilitated adaptation of japonica rice to cold climates.
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bZIP73的早期选择促进粳稻适应寒冷气候
DOI：
10.1038/s41467-018-05753-w
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发表时间：
2018-08-17
影响因子：
16.6
通讯作者：
Chu C
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Liu C;Ou S;Mao B;Tang J;Wang W;Wang H;Cao S;Schläppi MR;Zhao B;Xiao G;Wang X;Chu C
冷胁迫是限制水稻（Oryza sativa）生产和地理分布的主要因素。尽管与现代野生稻（O. rufipogon）相比，粳稻亚种的生长范围已向北扩展，但其适应的分子基础仍不清楚。在这里，我们报道了bZIP73，一个bZIP转录因子编码基因，在粳稻和籼稻两个亚种之间仅具有一个功能多态性（+511 GA），可能促进了粳稻对寒冷气候的适应。我们展示了 bZIP73 的粳稻版本 (bZIP73Jap) 与 bZIP71 相互作用并调节 ABA 水平和 ROS 稳态。进化和群体遗传分析表明bZIP73经历了平衡选择； bZIP73Japallele 首先从野生稻的常备变异中选择出来，并可能在最初的粳稻驯化过程中促进了寒冷气候的适应，而 indicaallelebZIP73Ind 随后被选择，原因尚不清楚。我们的研究结果表明，bZIP73Jap 的早期选择可能促进了原始水稻种质的气候适应。
Cold stress is a major factor limiting production and geographic distribution of rice (Oryza sativa). Although the growth range ofjaponicasubspecies has expanded northward compared to modern wild rice (O. rufipogon), the molecular basis of the adaptation remains unclear. Here we reportbZIP73, a bZIP transcription factor-coding gene with only one functional polymorphism (+511 GA) between the two subspeciesjaponicaandindica, may have facilitatedjaponicaadaptation to cold climates. We show thejaponicaversion of bZIP73 (bZIP73Jap) interacts with bZIP71 and modulates ABA levels and ROS homeostasis. Evolutionary and population genetic analyses suggestbZIP73has undergone balancing selection; thebZIP73Japallele has firstly selected from standing variations in wild rice and likely facilitated cold climate adaptation during initialjaponicadomestication, while theindicaallelebZIP73Indwas subsequently selected for reasons that remain unclear. Our findings reveal early selection ofbZIP73Japmay have facilitated climate adaptation of primitive rice germplasms.
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