·常规信息
基因(座)名称吲哚乙酸氨基化合成酶
indole-3-acetic acid-amido synthetase
基因符号OsGH3.8; OsGH3-8; OsMGH3
所在染色体7 (已克隆)

OsMGH3(LOC_Os07g40290, Zhang et al. 2010), Prasad(2005)一文中的OsMGH3 与Ding(2008), Jain(2006)等文中的OsGH3.8/GH3-8位于同一个基因座...

生长素(auxin)与植物的致病性和抗病性相关。病原菌侵染水稻可以诱导吲哚-3-乙酸(IAA)的积累,IAA能诱导具有松弛细胞壁功能的伸展蛋白的表达,细胞壁的松弛对植物生长虽起关键作用,但同时使得植物容易遭受生物入侵者的侵害。在抗病水稻品种中,病原菌引起的水稻感染部位生长素的合成可诱导水稻快速合成IAA 酰胺合成酶GH3-8。GH3-8 通过催化IAA-氨基酸的合成抑制生长素的作用,从而阻止细胞壁的松弛,增强植物对病原菌的自身免疫功能。

花特异的Nt-gh3类基因OsMGH3OsMADS1 的下游基因。通过地赛米松诱导OsMADS1 表达发现OsMADS1 对OsMGH3 的转录激活有一个延迟,说明其受OsMADS1 的激活是间接的(Prasad et al., 2005)。

【表型特征】

过量表达GH3-8 提高了对白叶枯病的抗性,但植株矮化簇生,育性很低甚至不育,发芽率低;幼苗根变短,不定根减少;叶片也发生变化,野生型叶片是180°对生,而过量表达GH3-8 的转基因植株两个叶片角度小于180°。T-DNA插入突变体对白叶枯病稍敏感。

【基因克隆与生物学功能分析】

GH3-8 位于7号染色体,cDNA 全长2300bp,包含有2 个外显子,编码一个由605 氨基酸组成的蛋白产物。

GH3-8 编码一个IAA 酰胺合成酶,可以将氨基酸连到IAA 上,维持游离IAA含量的动态平衡。IAA 可以诱导伸展蛋白的表达,使细胞壁松弛而促进植物生长,但同时可以使植物容易遭受病原菌的侵害。过量表达GH3-8 抑制伸展蛋白的表达以及生长素的信号传导,在提高了对白叶枯病的抗性的同时水稻生长也受到影响,引起植株形态的异常包括生长发育停滞。GH3-8 的表达受到生长素、水杨酸和茉莉酸诱导。GH3-8 在生长素调节水稻生长发育和抗病反应中发挥重要作用。GH3-8 表达上调而激活抗病反应不依赖于水杨酸和茉莉酸介导的信号传导通路。

OsMGH3/OsGH3-8 在水稻小花中高丰度表达,受OsMADS1OsMADS6 调控,调节水稻小花育性(Yadav et al. 2011)。

OsMGH3可能位于OsMADS6下游,表达受OsMADS6调控(Zhang et al. 2010)。

OsNPR1通过扰乱生长素通路,至少是部分通过间接上调OsGH3.8表达,影响水稻生长和发育(Li et al. 2016)。

【相关登录号】
contigs及其产物:AP003846BAC79627, AP014963BAT02451
cDNAs及其产物:AK101193
参考基因组位点:Os07g0592600(RAP-DB, Gramene←→ LOC_Os07g40290(本地MSU-RGAP←→ LOC4343785(NCBI)
参考基因组产物:XM_015792311XP_015647797
uniprot库登录号:Q0D4Z6
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·遗传(物理)图谱
#图谱名称连锁群开始位置终止位置
1日本晴序列注释图谱(2008)72414802224150380
·ONTOLOGY及相关基因
表型特征白叶枯病抗性(TO:0000175)
分子功能IAA氨基化合成酶活性(GO:0010279)
生物进程花发育(GO:0009908)
·参考文献
1Xiaozun Li;Dong-Lei Yang;Li Sun;Qun Li;Bizeng Mao;Zuhua He
  The Systemic Acquired Resistance Regulator OsNPR1 Attenuates Growth by Repressing Auxin Signaling through Promoting IAA-Amido Synthase Expression
  Plant Physiology, 2016, 172(1): 546-558
2Shri Ram Yadav;Imtiyaz Khanday;Bharat Bhusan Majhi;Karuppannan Veluthambi;Usha Vijayraghavan
  Auxin-Responsive OsMGH3, a Common Downstream Target of OsMADS1 and OsMADS6, Controls Rice Floret Fertility
  Plant and Cell Physiology, 2011, 52(12): 2123-2135
3Jian Zhang;Babi R. Nallamilli;Hana Mujahid;Zhaohua Peng
  OsMADS6 plays an essential role in endosperm nutrient accumulation and is subject to epigenetic regulation in rice (Oryza sativa)
  The Plant Journal, 2010, 64(4): 604-617
4Xinhua Ding;Yinglong Cao;Liling Huang;Jing Zhao;Caiguo Xu;Xianghua Li;and ShipingWang
  Activation of the Indole-3-Acetic Acid–Amido Synthetase GH3-8 Suppresses Expansin Expression and Promotes Salicylate- and Jasmonate-Independent Basal Immunity in Rice
  The Plant Cell, 2008, 20(1): 228-240
5Mukesh Jain;Navneet Kaur;Akhilesh K. Tyagi;Jitendra P. Khurana
  The auxin-responsive GH3 gene family in rice (Oryza sativa)
  Functional & Integrative Genomics, 2006, 6(1): 36-46
6Kalika Prasad;Sriram Parameswaran;Usha Vijayraghavan
  OsMADS1, a rice MADS-box factor, controls differentiation of specific cell types in the lemma and palea and is an early-acting regulator of inner floral organs
  The Plant Journal, 2005, 43(6): 915-928
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