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科學家揭示COG1轉錄因子能顯著增加植物生物量
作者：溫才妃 孔子俊 來源：中國科學報
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近日，蘭州大學生命科學學院教授黎家團隊研究揭示了擬南芥COG1轉錄因子促進生物量積累的分子機制，發(fā)現(xiàn)COG1可以促進植物的光合速率和葉片中淀粉的合成，而且不同植物物種中COG1促進生物量積累的生物學功能是保守的。相關成果發(fā)表于植物學領域國際期刊《分子植物》。
光合作用是作物產量的主要決定因素。從光合作用的角度來研究作物高產機理，挖掘作物高產潛力一直是國際植物學和農學領域科研工作者長期以來追求的目標。深入研究光合作用的分子機理及其基因表達調控機制具有十分重要的基礎理論和生產實踐意義。
黎家團隊在前期工作中通過激活標簽法篩選到了油菜素內酯受體BRI1弱突變體bri1-5的一個遺傳抑制子，命名為cog1-3D。他們研究發(fā)現(xiàn)，與野生型相比，cog1-3D葉柄伸長、整個蓮座較大、單株鮮重顯著增加。35S:COG1轉基因植物可以重現(xiàn)出cog1-3D突變體的表型，說明cog1-3D生物量積累顯著增加的表型是由COG1超表達所造成的。
研究還發(fā)現(xiàn)，結合T-DNA插入和CRISPR/Cas9技術構建的COG1及其同源基因CDFs的七重缺失突變體蓮座變小、地上部分鮮重減少。通過RNAseq、ChIP-PCR及EMSA實驗發(fā)現(xiàn)COG1作為一個Dof（DNA binding with one zinc finger）類型的轉錄因子，可以直接結合到多個捕光復合物基因LHCs的啟動子區(qū)域，促進它們的表達。這一研究對將來通過分子手段培育高產作物具有非常重要的應用價值。
相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.molp.2023.09.011
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