OsRqc1–OsVms1分子模块参与调控水稻温敏雄性不育系的阈值温度

Science China Life Sciences杂志报道了来自中国科学院遗传与发育生物学研究所曹晓风团队和袁隆平农业高科技股份有限公司杨远柱团队合作的研究成果“The OsRqc1–OsVms1 module regulates the temperature threshold in thermo-sensitive genic male-sterile rice lines”。温敏雄性不育系的转育起点温度是雄性育性从可育转变为不育的临界温度，是保障两系杂交水稻制种安全的关键。该研究鉴定到一个参与tms5转育起点温度调控的OsVms1互作蛋白OsRqc1。在株1S (tms5)中敲除OsRqc1，能将转育起点温度从23℃升至>25℃。体内生化实验和遗传上下游分析显示OsRqc1通过协助OsVms1进入核糖体60S大亚基上，进而切割RQC复合体中肽酰-tRNA，产生2′,3′-环磷-tRNA以进入tRNA循环。在tms5 osrqc1-1中，OsVms1进入60S的丰度降低，通过减少2′,3′-环磷-tRNA的产生从而部分恢复体内成熟tRNA水平，使tms5的转育起点温度升高。此外，该研究分别对株1S中减少的成熟tRNA (tRNA-Pro/Val/Trp/Asp)进行过表达，均能使转育起点温度从23℃升至>24℃。

已有研究显示，粳稻背景下tms5株系的转育起点温度往往高于籼稻背景的。单倍型分析显示OsRqc1序列存在籼粳分化，其5′UTR区存在6 bp重复序列的变异。表现为OsRqc1^Hap1 (粳稻类型)的转录水平显著高于OsRqc1^Hap2 (籼稻类型)。遗传实验及体内生化实验证明体内过量的OsRqc1会竞争性结合OsVms1，导致其更多的游离在细胞质中，进而减少2′,3′-环磷-tRNA的产生，同tms5 osrqc1-1表型相似。进一步，该团队通过基因编辑技术在NIPS (日本晴背景下tms5突变体，OsRqc1^Hap1)中删除该6 bp，实现了部分降低NIPS的转育起点温度。

综上所述，该研究揭示了OsRqc1–OsVms1参与调控tms5转育起点温度的分子机制，并为培育低转育起点温度的两用粳稻不育系提供了分子设计育种新位点。

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