南京农业大学揭示光信号调控水稻抽穗期的新机制

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来源：

Nature Communications

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来源地址：

https://www.nature.com/articles/s41467-025-60839-6

资源所属：

农业生物技术专题

类型：

学术文献

语种：

英语

原文发布日期：

2025-06-19

摘要：

2025年6月19日，南京农业大学进一步研究发现，ELD1可与光敏色素phyB的活性形式互作，参与红光调控OsCCA1剪接的过程，揭示了光信号通过可变剪接调控生物钟的分子机制。该研究克隆到一个在长日照条件下特异性调控水稻抽穗的基因Early Flowering at Long Day 1 (ELD1)。该基因编码呈核散斑定位的CCHC-type锌指蛋白，其功能完全缺失会胚胎致死，但特定氨基酸点突变可显著促进抽穗而没有明显的农艺性状缺陷。研究发现，ELD1可与OsNKAP（哺乳动物NF-κB activating protein同源物）及多个核心mRNA剪接因子互作。全长转录组测序分析发现，ELD1在全基因组范围内调控上千个基因的可变剪接，特别是在生物钟核心基因 OsCCA1 上介导多个位点的剪接事件。分子与遗传分析表明，ELD1主要通过 OsCCA1-Hd1通路影响水稻抽穗期。进一步研究发现，ELD1可与光敏色素phyB的活性形式互作，参与红光调控OsCCA1剪接的过程，揭示了光信号通过可变剪接调控生物钟的分子机制。值得一提的是，长读长测序显示OsCCA1具有超过60种剪接异构体，其功能差异和动态调控机制仍有待深入研究。综上，该研究不仅揭示了光信号调控水稻抽穗期的全新机制，且在分子育种上取得突破。利用碱基编辑技术对ELD1关键氨基酸进行定点突变，在宁粳7号、宁粳4号等优良品种背景下成功培育出早抽穗新种质，为植物发育必需基因在育种中的应用提供了新范式。