南湖网讯（通讯员 肖景华）9月21日，我校作物遗传改良国家重点实验室水稻团队吴昌银教授课题组在植物学领域著名杂志 Plant Cell 发表了题为“The E3 ubiquitinligase HAF1 modulates circadian accumulation of EARLY FLOWERING 3 to controlheading date under long-day conditions in rice”的研究论文。该项研究揭示了OsELF3蛋白泛素化降解调控水稻抽穗期的分子机制。
水稻作为重要的粮食作物和单子叶植物基因组研究的模式植物，抽穗期决定了品种的季节和地区适应性，是影响水稻产量的重要因素之一。课题组前期鉴定了一个具有RINGfinger 结构域的泛素连接酶HAF1，解析了HAF1通过降解其底物Hd1在短日照条件调控水稻抽穗期的分子机制（Yanget al., 2015 Plant Cell）。然而，HAF1是如何介导蛋白降解从而使水稻适应长日照抽穗的分子机制并不清楚。
吴昌银课题组前期研究发现，OsELF3作为一个生物钟基因，它的昼夜表达相位是影响水稻长日条件下抽穗期的关键因素（Yanget al., 2013 Molecular Plant）。该研究通过蛋白互作实验发现HAF1与长日照调控水稻抽穗期的关键基因OsELF3相互作用。体外泛素化和体内蛋白降解实验证明，HAF1通过26S蛋白酶复合体降解OsELF3，从而调节OsELF3蛋白昼夜节律性累积。进一步研究发现，OsELF3与HAF1互作的区段存在单个氨基酸的变异，该氨基酸的变异在水稻品种的地域分布中受到选择。带有OsELF3(L)的粳稻品种分布在高纬度地区，而OsELF3(S)的粳稻品种则分布在低纬度地区。野生稻和大多数籼稻品种为OsELF3(S)类型，OsELF3(S)蛋白不与HAF1互作，它的降解可能受到其它因子的调控。这些结果揭示了水稻抽穗期蛋白节律性调控可能存在品种间的多样性。
博士研究生生朱春梅是本论文的第一作者，吴昌银教授为通讯作者。水稻团队谢为博教授、欧阳亦聃教授和练兴明教授也参与指导了本课题的研究。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助。
论文链接：http://www.plantcell.org/content/early/2018/09/21/tpc.18.00653
