·常规信息  最近更新:2020年7月30日 15:41:00
基因(座)名称GA20氧化酶基因; 每穗粒数
gibberellin 20-oxidase gene; Grain Number per Panicle1
基因符号OsGA20ox1; qEPD2; GNP1
所在染色体3 (已克隆)

GNP1(LOC_Os03g63970, Wu et al. 2016)...

【突变体表型】

Oikawa等利用转基因技术获得突变体B142,该突变体节间生长过度,株高近2倍于野生型,表现出GA过量的表型。B142对外源GA3和一种GA合成抑制剂均有反应,不同于slr1等与信号传导有关的突变体,暗示它是一个新的高秆突变体。

相较于近等基因系NIL-GNP1LT,NIL-GNP1TQ总穗粒数增加约56%,实粒数增加约28%。穗粒数的增加主要归因于次级枝梗数目的增加,并最终导致了NIL-GNP1TQ在多地小区试验中稻谷产量增幅5.7~9.6%(Wu et al. 2016)。

【定位与克隆】

OsGA20ox1位于3号染色体,cDNA全长1598bp,仅有1个外显子,编码一个由371氨基酸组成的蛋白产物。整合的T-DNA,包含有3个"CaMV 35S"启动子,在B142 基因组中插入到GA20ox1 的ORF的上游11.9 kb处,增强了OsGA20ox1 的转录。

【生物学功能】

OsGA20ox1编码一个GA20氧化酶,该酶是催化赤霉素生物合成倒数第二步反应的关键酶。通过对mRNA和内源赤霉素的分析,发现具有生物活性的GA含量增加,表明B142节间的伸长是因为OsGA20ox1基因的表达上调引起的;另外,利用RNAi方法抑制OsGA20ox1的表达,B142的株高会降低。这些结果都说明OsGA20ox1OsGA20ox2一样,也影响株高。

在水稻初生生长阶段,qEPD2/OsGA20ox1是促进植株长高和叶鞘生长的主效基因(Yano et al. 2012)。

GA20ox1通过增加水稻穗分生组织中的细胞分裂素活性,提高籽粒数目和产量(Wu et al. 2016)。

【相关登录号】
contigs及其产物:AP014959BAS87451
cDNAs及其产物:AK099111BAG93931, U50333AAB48239, AK061017
参考基因组位点:Os03g0856700(RAP-DB, Gramene←→ LOC_Os03g63970(本地MSU-RGAP←→ LOC4334841(NCBI)
参考基因组产物:XM_015773040XP_015628526
uniprot库登录号:Q10AC7
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·ONTOLOGY及相关基因
表型特征株高(TO:0000207), 籽粒产量(TO:0000396), 每穗实粒数(TO:0000447), 赤霉素含量(TO:0002675), 叶鞘长(TO:0002689), 二次枝梗数(TO:0000557)
分子功能GA20氧化酶活性(GO:0045544)
生物进程赤霉素生物合成(GO:0009686), 穗发育(GO:0010229), 节间发育(GO:0080006)
·参考文献
1Yuan Wu;Yun Wang;Xue-Fei Mi;Jun-Xiang Shan;Xin-Min Li;Jian-Long Xu;Hong-Xuan Lin
  The QTL GNP1 Encodes GA20ox1, Which Increases Grain Number and Yield by Increasing Cytokinin Activity in Rice Panicle Meristems
  PLoS Genetics, 2016, 12(10): e1006386
2Kenji Yano;Tomonori Takashi;Shiro Nagamatsu;Mikiko Kojima;Hitoshi Sakakibara;Hidemi Kitano;Makoto Matsuoka;Koichiro Aya
  Efficacy of Microarray Profiling Data Combined with QTL Mapping for the Identification of a QTL Gene Controlling the Initial Growth Rate in Rice
  Plant and Cell Physiology, 2012, 53(4): 729-739
3Tetsuo Oikawa;Masaji Koshioka;Kiyohide Kojima;Hitoshi Yoshida and Motoshige Kawata
  A role of OsGA20ox1, encoding an isoform of gibberellin 20-oxidase, for regulation of plant stature in rice
  Plant Molecular Biology, 2004, 55(5): 687-700
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