OsPAL2;3对水稻化感抑制稗草能力的调控作用

• 作者: 李兰兰 母丹 严雪 杨陆可 林文雄 方长旬
• 来源期刊: 作物学报
• 关键词: 水稻 化感作用 PAL基因 启动子 酚酸 蛋白互作
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 作物遗传育种·种质资源·分子遗传学
• 页码范围: 197-209
• 页数: 12页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1006.2021.02034

摘要

苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia-lyase, PAL, EC 4.3.1.5)是调控酚酸类化感物质合成的关键酶。PAL在水稻中为多基因家族, 化感水稻PI312777和非化感水稻Lemont中, 相同PAL基因成员的启动子组成序列均存在差异, 并以OsPAL2;3、OsPAL2;4基因启动子序列的差异最大, 且PI321777的OsPAL2;3基因启动子的驱动活性高于Lemont。过表达OsPAL2;3基因, 使PI312777和Lemont的抑草率分别提高11.11%和5.56%。过表达OsPAL2;3同时增强OsPAL2;3、OsC4H、OsCCA、OsCOL、OsOMT等基因的表达, 增加水稻的原儿茶酸和香草酸含量。Co-IP结合质谱鉴定结果显示, OsPAL2;3蛋白与转酮醇酶、碳酸酐酶、果糖二磷酸醛缩酶、ATP合酶α亚基、ATP合酶β亚基等相互作用, 调控水稻的苯丙氨酸代谢途径。本研究表明, OsPAL2;3的转录水平高低是P1312777和Lemont化感抑草能力差异的原因之一; OsPAL2;3与多个蛋白互作共同调控酚酸类化合物合成, 该基因可用于提高水稻化感抑草能力的育种研究。