·常规信息
基因(座)名称脆茎基因
Brittle Culm 12
基因符号BC12
所在染色体9 (已克隆)

Brittle Culm 12,一个双靶向驱动蛋白-4,控制水稻细胞周期进程和细胞壁的属性。BC12 的突变揭示了细胞的生长和细胞壁的修饰存在潜在的联系。

植物中驱动蛋白由一个大的基因家族所编码,其参与了植物发育的许多基本过程,但是目前对于水稻驱动蛋白的功能研究还非常有限。中国学者报道了一个编码水稻驱动蛋白4的基因Brittle Culm 12BC12),并对其功能进行了分析。由于细胞数目的显著减少导致了bc12 突变体的植株矮化,此外纤维素微纤维的方向和细胞壁组分的改变致使bc12 表现出脆杆的表型。BC12 主要在进行细胞分裂和次生细胞壁加厚的组织表达。体外生化实验确证BC12 是一个有功能的马达蛋白,在细胞核和细胞质中均有分布,参与细胞分裂过程中微管的排列。通过比较根尖细胞有丝分裂微管的排列,并结合流式细胞仪分析结果以及细胞周期依赖的蛋白激酶(CDK)复合体基因的表达分析,表明bc12 突变体的细胞周期进程受到了影响。酵母双杂交实验和芯片数据结果表明,BC12 很可能受CDKA;3 调节。由此可见,作为一个双靶向的驱动蛋白,BC12 参与了单子叶植物水稻的细胞周期进程、纤维素微纤维的积累和细胞壁组分的构成(Zhang et al., 2010)。

【基因克隆】

BC12 cDNA 全长4300bp,含有25 个外显子,编码一个由1035 氨基酸组成的蛋白产物,产物N端有一个完整的motor结构域。bc12-1:第4 外显子有26bp碱基缺失造成编码蛋白译码突变;bc12-2:第23外显子有一个Tos17 插入(Zhang et al., 2010)。

【相关登录号】
cDNAs及其产物:AY224568AAO72688, AK100974, AK067738, AK059015, AK058665
参考基因组位点:Os09g0114500(RAP-DB, Gramene←→ LOC_Os09g02650(本地MSU-RGAP←→ LOC4346402(NCBI)
参考基因组产物:XM_015756767XP_015612253, XM_015756766XP_015612252, XM_015756768XP_015612254
uniprot库登录号:Q6YUL8
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·ONTOLOGY及相关基因
表型特征株高(TO:0000207), 茎秆强度(TO:0000051), 分蘖数(TO:0000346)
分子功能微管马达活性(GO:0003777)
生物进程赤霉素生物合成调节(GO:0010371)
细胞结构驱动蛋白复合体(GO:0005871)
·参考文献
1Haiping Yu;Deyong Ren;Yangzhou Zhu;Jiangmin Xu;Yuexing Wang;Ruifang Liu;Yunxia Fang;Zhenyuan Shi;Jiangjie Pan;Mei Lu;Bojun Ma;Jiang Hu;Yuchun Rao
  MULTI-TILLERING DWARF1, a new allele of BRITTLE CULM 12, affects plant height and tiller in rice
  Science Bulletin, 2016, 61(23): 1810-1817
2Juan Li;Jiafu Jiang;Qian Qian;Yunyuan Xu;Cui Zhang;Jun Xiao;Cheng Dua;b;Wei Luo;Guoxing Zou;Mingluan Chen;Yunqing Huang;Yuqi Feng;Zhukuan Cheng;Ming Yuan;Kang Chong
  Mutation of Rice BC12/GDD1, Which Encodes a Kinesin-Like Protein That Binds to a GA Biosynthesis Gene Promoter, Leads to Dwarfism with Impaired Cell Elongation
  The Plant Cell, 2011, 23(2): 628-640
3Mu Zhang;Baocai Zhang;Qian Qian;Yanchun Yu;Rui Li;Junwen Zhang;Xiangling Liu;Dali Zeng;Jiayang Li;Yihua Zhou
  Brittle Culm 12, a dual-targeting kinesin-4 protein, controls cell-cycle progression and wall properties in rice
  The Plant Journal, 2010, 63(2): 312-328
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