·常规信息
基因(座)名称黄素单核苷酸结合蛋白; 耐盐蛋白
flavin mononucleotide-binding protein; halotolerance protein
基因符号OsHAL3
所在染色体6 (已克隆)

OsHAL3(FJ809894, Sun et al. 2009)...

OsHAL3编码一个黄素单核苷酸结合蛋白,作为转录激活因子发挥功能,能促进细胞分裂,调控光周期开花。

【突变体表型】

过量表达OsHAL3的转基因水稻幼苗株高变高,耐盐性增强,根分生区和根冠都比对照植株长,且细胞数目增多,但细胞大小没有显著变化。

【定位与克隆】

OsHAL3 cDNA全长1128bp,包含有3个外显子,编码一个由220氨基酸组成的核黄素蛋白。

【时空表达谱】

Hd1主要在水稻成熟叶片、茎节、叶鞘以及节间表达,OsHAL3Hd1表现出相似的表达模式。成熟植株中,OsHAL3表现出明显昼夜节律变化,短日照条件下,OsHAL3在5 am(日出前4小时)时表达最高,长日照条件时,OsHAL3在9 am时(日出后4小时)表达最高(Su et al. 2016)。

【亚细胞定位】

细胞核(Su et al. 2016)

【生物学功能】

OsHAL3是新的光敏感蛋白,与开花调控因子Hd1互作,能与Hd3a启动子结合,正向调控Hd3a表达,进而促进水稻开花(Su et al. 2016)。

阳光是影响植物生长速度和形态建设最为重要的一个环境因子,植物通过对光环境的适应完成生活史。在弱光或黑暗条件下,植物生长速度较快,形态幼嫩;而强光下则反之。传统的光受体调控机制是解释植物生长现象的主流模式。抗逆相关基因HAL3halotolerance3)是在筛选酵母耐盐基因的过程中分离克隆的,它编码一种促进细胞分裂以及提高耐盐性的核黄素蛋白。HAL3 的过量表达可以提高植物的耐盐性,同时还可以加速植物的生长。林鸿宣研究组通过对水稻耐盐相关基因OsHAL3 的功能分析发现,水稻中HAL3 同源基因OsHAL3 介导了一个与普通光受体模式不同的光控发育机制。OsHAL3 基因编码的蛋白以三聚体的形式行使功能,而阳光特别是蓝光可以促使三聚体解体,从而导致该蛋白功能失活;同时,光还能抑制该基因的表达。光的这种双重抑制效应使细胞分裂减慢,最终导致水稻的生长变缓。光照产生的活性氧以及光线对于HAL3配体黄素单核苷酸(flavin mononucleotide, FMN)的直接作用,可能是三聚体解聚的原因。研究还认为HAL3 与一种可能参与降解细胞分裂抑制因子的E3泛素连接酶HIP1 互作,并激活后者而促进细胞分裂,而先前发现的磷酸泛酰半胱氨酸脱羧酶的功能则被证明与其参与的细胞分裂作用不相关(Sun et al. 2009)。

【相关登录号】
contigs及其产物:AP003946BAD35576, AP006056BAD36646, AP014962BAS96646
cDNAs及其产物:AK060939BAG87631, AK064613BAG89128, AK100138BAG94463, FJ809894ACO59959
参考基因组位点:Os06g0199500(RAP-DB, Gramene←→ LOC_Os06g09910(本地MSU-RGAP
参考基因组产物:XM_015785715XP_015641201, XM_015785716XP_015641202, XM_015785717XP_015641203
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·ONTOLOGY及相关基因
表型特征抽穗期(TO:0000137), 耐盐性(TO:0000429)
分子功能转录因子(GO:0003700)
生物进程细胞分裂调节(GO:0051302), 光形态建成(GO:0009640), 光周期-开花调控(GO:2000028)
·参考文献
1Lei Su;Jun-Xiang Shan;Ji-Ping Gao;Hong-Xuan Lin
  OsHAL3, a Blue Light-Responsive Protein, Interacts with the Floral Regulator Hd1 to Activate Flowering in Rice
  Molecular Plant, 2016, 9(2): 233-244
2Shi-Yong Sun;Dai-Yin Chao;Xin-Min Li;Min Shi;Ji-Ping Gao;Mei-Zhen Zhu;Hong-Quan Yang;Sheng Luan;Hong-Xuan Lin
  OsHAL3 mediates a new pathway in the light-regulated growth of rice
  Nature Cell Biology, 2009, 11(7): 845-851
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