·常规信息
基因(座)名称少分蘖矮秆基因; 籽粒大小基因; GRAS家族基因; GRAS蛋白
dwarf and low-tillering; grain size 6; member of the GRAS gene family; GRAS protein
基因符号DLT; OsGRAS-32;D62; GS6; SMOS2
所在染色体6 (已克隆)

GS6/SMOS2(Os06g03710, Sun et al. 2013, Hirano et al. 2017)...

拟南芥中油菜素内酯(brassinosteroid, BR)信号传导研究取得了很大进展,而单子叶植物中BR信号传导则知之甚少。dlt 是一个水稻矮化少分蘖突变体,矮化表型与水稻BR合成突变体或者BR信号传导突变体的表型很类似。DLT 编码一个植物特有的GRAS 家族新成员。叶片结合处弯曲和胚芽鞘伸长测定结果表明dlt 突变体对活性最强的BR 类物质黄酮质(BL)不敏感或者响应程度很低,这表明DLT 参与BR 的信号传导。与此结果一致的是,dlt 突变体中BR合成相关基因的表达上调,表明DLT 参与BR合成基因表达的反馈抑制。另外,dlt 突变体中几个受BR调节的基因的表达也发生变化。最后,与DLT受BL处理负反馈调节的结果一致的是,OsBZR1 可以结合到DLT 启动子区中的BR响应元件,这一结果得到了凝胶滞后实验的证实。总之,这些研究结果表明成功鉴定出了一个参与水稻特有的BR应答反应的新的信号组分。

【突变体表型】

dlt 突变体苗期的地上部和初生根都比野生型短,拔节后,出现半矮表型,叶片变宽,变短,叶色深绿,叶片直立,剑叶基部皱缩,株型紧凑;成熟稻穗基本直立,单株穗数没有显著变化,但穗长变短,穗型紧凑。

与野生型相比,突变体gs6粒宽和粒重均显著增加,内外稃增厚且有更多的突起和毛状物,邻近表皮的纤维状厚壁细胞增多(Sun et al. 2013)。

【定位与克隆】

DLT 位于6号染色体,cDNA全长3084bp,包含有1 个外显子,编码一个由617 氨基酸组成植物特有的GRAS家族蛋白,产物包含leucine heptad I基序、VHIID基序、leucine heptad II基序、PFYRE基序和SAW基序。dlt 突变体:ATG后第524位碱基开始缺失62bp序列。DLT 参与BR的信号传导,同时还参与BR合成的反馈抑制。

DLT作用于受GSK2调节的BR应答的下游,是GSK2的直接下游靶标,GSK2可以直接作用于DLT并磷酸化DLT(Tong et al. 2012)。

【时空表达谱】

GS6在多个组织遍在表达,包括根、芽、叶片、茎和穗(Sun et al. 2013)。

【亚细胞定位】

细胞核(Sun et al. 2013)

【生物学功能】

水稻中,SMOS1SMOS2/DLT互作,形成生长素-油菜素内酯信号交互中的关键复合体,协同增强转录反式激活活性(Hirano et al. 2017)。

GS6是GRAS基因家族成员,通过调控颖片中细胞数目,影响内外稃的发育,从而负调控水稻籽粒大小(Sun et al. 2013)。

【相关登录号】
contigs及其产物:AP001168BAA90816, AP002838BAC24836
cDNAs及其产物:AK073855, AK106449
参考基因组位点:Os06g0127800(RAP-DB, Gramene←→ LOC_Os06g03710(本地MSU-RGAP←→ LOC4339978(NCBI)
参考基因组产物:XM_015787400XP_015642886, XM_015787401XP_015642887
uniprot库登录号:Q9LWU9
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·ONTOLOGY及相关基因
表型特征株高(TO:0000207), 细胞分裂周期(TO:0000728), 籽粒大小(TO:0000397), 粒宽(TO:0000402), 粒重(TO:0000590)
分子功能转录因子(GO:0003700)
生物进程细胞分裂调节(GO:0051302), 油菜素内酯信号转导(GO:0009742), 细胞增殖调控(GO:0042127), 种子发育调控(GO:0080050)
·参考文献
1Ko Hirano;Hideki Yoshida, Koichiro Aya, Mayuko Kawamura, Makoto Hayashi, Tokunori Hobo, Kanna Sato-Izawa, Hidemi Kitano, Miyako Ueguchi-Tanaka, Makoto Matsuoka
  SMALL ORGAN SIZE 1 and SMALL ORGAN SIZE 2/DWARF AND LOW-TILLERING Form a Complex to Integrate Auxin and Brassinosteroid Signaling in Rice
  Molecular Plant, 2017, 10(4): 590-604
2Lianjun Sun;Xiaojiao Li;Yongcai Fu;Zuofeng Zhu;Lubin Tan;Fengxia Liu;Xianyou Sun;Xuewen Sun;Chuanqing Sun
  GS6, A Member of the GRAS Gene Family, Negatively Regulates Grain Size in Rice
  Journal of Integrative Plant Biology, 2013, 55(10): 938-949
3Hongning Tong;Linchuan Liu;Yun Jin;Lin Du;Yanhai Yin;Qian Qian;Lihuang Zhu;Chengcai Chu
  DWARF AND LOW-TILLERING Acts as a Direct Downstream Target of a GSK3/SHAGGY-Like Kinase to Mediate Brassinosteroid Responses in Rice
  The Plant Cell, 2012, 24(6): 2562-2577
4Wenqiang Li;Jianguo Wu;Shili Weng;Yujiang Zhang;Dapeng Zhang;Chunhai Shi
  Identification and characterization of dwarf 62, a loss-of-function mutation in DLT/OsGRAS-32 affecting gibberellin metabolism in rice
  Planta, 2010, 232(6): 1383-1396
5Hongning Tong;Yun Jin;Wenbo Liu;Feng Li;Jun Fang;Yanhai Yin;Qian Qian;Lihuang Zhu;Chengcai Chu
  DWARF AND LOW-TILLERING, a new member of the GRAS family, plays positive roles in brassinosteroid signaling in rice
  The Plant Journal, 2009, 58(5): 803-816
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