水稻是世界上最重要的糧食作物之一，光合效率是制約水稻生產(chǎn)的重要因素。目前關(guān)于提高水稻光合效率的研究主要集中在改善光合作用的特定步驟或性狀，較少對(duì)光合調(diào)控的研究。小分子RNA（miRNA）在作物生長(zhǎng)發(fā)育和逆境脅迫中發(fā)揮重要作用，但關(guān)于miRNA參與調(diào)控水稻光合作用的報(bào)道不多。
中國(guó)科學(xué)院華南植物園農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)中心科研人員發(fā)現(xiàn)水稻miR5810靶向調(diào)節(jié)OsMRLP6的表達(dá)，大量光合作用和葉綠體發(fā)育基因在miR5810過(guò)表達(dá)中下調(diào)表達(dá)，調(diào)節(jié)葉綠體發(fā)育并影響光合效率。過(guò)表達(dá)miR5810或降低OsMRLP6的表達(dá)光合速率降低、葉綠體發(fā)育異常、胚乳中淀粉顆粒排列異常、結(jié)實(shí)率和生物量降低；降低miR5810表達(dá)和OsMRLP6的過(guò)表達(dá)則顯示相反的效果。利用EMSA和雙熒光素酶報(bào)告系統(tǒng)分析發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)光合的轉(zhuǎn)錄因子OsNF-YB7可直接與OsMIR5810的啟動(dòng)子結(jié)合并激活其表達(dá)，通過(guò)表達(dá)OsNF-YB7上調(diào)miR5810的表達(dá)。此外，遺傳變異分析表明，OsMIR5810的啟動(dòng)子區(qū)可能經(jīng)歷了人工選擇。該研究揭示了一種新的OsNF-YB7—miR5810/OsMRLP6模塊調(diào)節(jié)水稻光合作用途徑并影響產(chǎn)量的分子機(jī)制，為水稻高光合育種提供新思路。
相關(guān)研究成果以“The miR5810/OsMRLP6 regulatory module affects rice seedling photosynthesis”為題近期發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊The Crop Journal （《作物雜志》）(IF2023=6.6)上。華南植物園博士研究生高維維（現(xiàn)廣西大學(xué)講師）與博士研究生李銘康為該文共同第一作者，張明永研究員和夏快飛副研究員為共同通信作者。該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目和廣州市科技計(jì)劃的資助。論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214514123001149
圖. miR5810/OsMRLP6模塊調(diào)節(jié)水稻光合作用
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