·常规信息
基因(座)名称GA不敏感矮秆基因
GA-insensitive dwarf 1
基因符号GID1
所在染色体5 (已克隆)

GID1 编码一个可溶的赤霉素受体,介导水稻中GA 的信号传导,影响水稻的株高。

【表型特征】

8 份GA 不敏感突变体(GA-insensitive dwarf mutant 1, gid1)材料,其中,gid1-1, gid1-2, gid1-3, gid1-4, gid1-6 株高严重矮化、不育,gid1-8 的表型温和,株高稍矮、可育,gid1-7 株高为gid1-8 的一半、不育。另外,gid1-1/slr1-1 双突变体表现出slr 的特性,表明slrgid1 上位(Miyako et al., 2005, 2007)。

GA钝感突变体gid1-3gid1-8gid2-2对稻瘟病菌小种VT7和白叶枯病菌小种PXO99抗性显著增加(Vleesschauwer et al. 2016)。

【基因克隆与生物学功能分析】

GID1 cDNA 全长2156bp,包含有2 个外显子,编码一条354 氨基酸长的多肽。其中gid1-1, gid1-2, gid1-5, gid1-8 由于单碱基突变,分别造成产物中第196, 251, 169, 45 位氨基酸发生置换;gid1-3, gid1-6, gid1-7 由于外显子2 中多个碱基缺失,造成产物中相应缺少50, 11, 1 个氨基酸;而gid1-4 是由于跨内含子1 与外显子2 的302 bp 碱基缺失(Miyako et al., 2005, 2007)。

GID1 基因编码1 个可溶性的GA 信号受体,类似于激素敏感的脂肪酶,是一个核定位蛋白,且对具有生物活性的GAs 具有高度的亲和性,GID1 过量表达表现出GA 高敏感性表型。推测GID1 与有生物活性的GA 相结合,获得了与SLR 互作的能力,从而形成GID1-GA-SLR1 复合体,其结果是SLR 通过SCFGID2 蛋白酶复合体途径降解,使GA 信号得以下传(Miyako et al., 2005, 2007)。

GID1 对GA4 的结合具有偏好性。SLR1 蛋白的DELLA 和TVHYNP 结构域是SLR1 与GID1 结合所必需;除了N 端前15 个氨基酸外,GID1 蛋白大部分氨基酸残基都是GID1 与SLR1 结合所必需(Miyako et al., 2007)。

一个水稻gid1 抑制突变体表明赤霉素对其受体GID1与DELLA蛋白的互作不是必需的(Yamamoto et al., 2010)。

gid1 突变体中,逆滲透蛋白、磷酸丙糖异构酶、噻菌灵诱导蛋白(PBZ1)和病程相关蛋白10(PR-10)含量增加;赤霉素合成酶基因OsCPS1 表达下调,而植物抗毒素合成酶基因OsCPS2OsCPS4 表达上调。GID1 与水稻耐受冷胁迫和抗稻瘟病有关(Tanaka et al., 2006)。

SA和JA信号与GA诱导的感病性和促进植株生长产生拮抗作用,SLR1能够整合并放大SA和JA介导的防卫信号,是水稻对半活体营养型病原菌抗性的正向调控因子,而GID1能抑制SLR1活性从而负调控水稻先天免疫反应(Vleesschauwer et al. 2016)。

【相关登录号】
contigs及其产物:AP014961BAS93968
cDNAs及其产物:AB211399BAE45340, AK074026BAG93769
参考基因组位点:Os05g0407500(RAP-DB, Gramene←→ LOC_Os05g33730(本地MSU-RGAP
参考基因组产物:XM_015784475XP_015639961
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·ONTOLOGY及相关基因
表型特征稻瘟病抗性(TO:0000074), 白叶枯病抗性(TO:0000175), 酶活性(TO:0000599), 茎秆长度(TO:0000576), 赤霉素(GA)敏感性(TO:0000166)
分子功能脂肪酶活性(GO:0016298)
生物进程细胞伸长(GO:0009826), 赤霉素应答(GO:0009739), 赤霉素信号传导(GO:0009740), 先天免疫反应调控(GO:0045088)
形态构造茎秆(PO:0009047), 分蘖期(GRO:0007049), 拔节期(GRO:0007048)
·参考文献
1David De Vleesschauwer;Hamed Soren Seifi;Osvaldo Filipe;Ashley Haeck;Son Nguyen Huu;Kristof Demeestere;Monica Höfte
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  Plant, Cell & Environment, 2006, 29(4): 619-631
7Miyako Ueguchi-Tanaka;Motoyuki Ashikari;Masatoshi Nakajima;Hironori Itoh;Etsuko Katoh;Masatomo Kobayashi;Teh-yuan Chow;Yue-ie C. Hsing;Hidemi Kitano;Isomaro Yamaguchi;Makoto Matsuoka
  GIBBERELLIN INSENSITIVE DWARF1 encodes a soluble receptor for gibberellin
  Nature, 2005, 437(7059): 693-698
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