文献类型： 中文期刊

作者： 侯桂花 ¹ ; 熊杰 ¹ ; 罗志 ² ; 李朝阳 ² ; 夏辉 ¹ ; 罗利军 ¹ ;

作者机构： 1.华中农业大学植物科学技术学院

2.上海市农业生物基因中心

关键词： 水稻;PPR蛋白;RNA编辑;赤霉素;株高

期刊名称： 分子植物育种

ISSN： 1672-416X

年卷期： 2022 年 012 期

页码： 3938-3949

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： Pentatricopeptide repeat （PPR）蛋白是植物中最大的蛋白家族之一，在水稻的生长发育与环境适应中发挥了重要作用。本研究对前期全基因组关联定位到的与线粒体基因ccmFc RNA编辑相关的PPR基因OsPPR34进行研究。PPR34包含8个P类型PPR基序，属于P亚家族的PPR蛋白，同时定位于线粒体与叶绿体，主要在水稻叶片组织中表达。本研究以‘日本晴’为背景，用CRISPR-Cas9基因编辑技术获得3个PPR34的敲除突变体株系。与野生型相比，突变体株系出现了萌发延迟、株高变矮的表型。同时，敲除突变体呼吸作用增强，ccmFc上多个位点的RNA编辑效率发生变化。对比突变体与野生型的基因表达谱，共鉴定出922个差异表达基因，其中包含与赤霉素（GA）合成代谢相关的多个基因（如OsGA2ox5, OsGA2ox6和OsGA2ox9等）。对赤霉素GA1与GA4的定量分析发现，突变体中GA4的含量显著低于野生型，证实ppr34萌发延迟与株高变矮的表型是通过影响GA代谢途径实现的。综上所述，OsPPR34参与线粒体基因ccmFc的RNA编辑，影响了水稻呼吸作用，并通过GA代谢通路影响水稻的生长发育。但OsPPR34是如何作用于GA代谢相关基因的，有待进一步研究。