JIPB | 华中农业大学水稻团队赵毓课题组发现F-box蛋白通过靶向SEUSS-LIKE蛋白调控水稻主根发育的作用机制

以下文章来源于JIPB ，作者JIPB

植物根系是决定产量、品质的关键器官。粮食作物水稻的根系由主根、冠根以及侧根组成。由胚根发育的种子根在幼苗期起主要的吸收和支撑作用，因此对幼苗的生长和存活至关重要。主根根尖分生组织的活性是影响其形态发生的重要因素，然而目前对于调节主根分生组织活性的分子机制仍然知之甚少。

近日，华中农业大学作物遗传改良全国重点实验室、湖北洪山实验室赵毓教授课题组在Journal of Integrative Plant Biology上在线发表了题为“The F-box protein SHORT PRIMARY ROOT modulates primary root meristem activity by targeting SEUSS-LIKE protein for degradation in rice”的研究论文（https://doi.org/10.1111/jip‍b.13492）。该研究揭示了F-box蛋白SHPR通过靶向SEUSS-LIKE（OsSLK）蛋白调控水稻主根分生组织活力的作用机制。

该研究首先发现F-box基因SHPR的功能缺失突变体主根变短。细胞学分析发现，SHPR通过降低分生区细胞的分裂频率，进而减少分生区细胞的数目和分生区的长度。通过酵母双杂交方法鉴定到了与SHPR互作的候选蛋白OsSLK，并通过pull-down, Co-IP等验证两者之间在植物体内、体外进行互作。生化实验证明了OsSLK是SHPR泛素化的底物，在水稻根尖分生区可以被SHPR降解。通过遗传分析发现OsSLK超表达植株表现出主根变短，分生区活性降低，该结果与shpr突变体植株主根表型类似。之后遗传学也进一步证实了SHPR通过调控OsSLK蛋白的稳定性而影响主根的伸长。综上所述，该研究揭示了 E3泛素连接酶SHPR通过泛素化途径特异性地降解底物OsSLK来调控水稻主根分生组织活性，进而控制主根生长的分子机制。

华中农业大学作物遗传改良全国重点实验室、湖北省洪山实验室和生命科学技术学院博士研究生马妮妮为论文第一作者，赵毓教授为文章通讯作者，周道绣教授和陈春丽教授也参与了研究工作。该研究得到了国家自然科学基金的支持。

转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号

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