作科所在SUMO蛋白酶调控植物育性的分子机制研究方面取得新进展
近日，中国农业科学院作物科学研究所作物分子标记技术及其应用创新团队在SUMO蛋白酶调控植物育性的分子机制研究方面取得新进展，相关研究论文“Two SUMO proteases SUMO PROTEASE RELATED TO FERTILITY 1 and -2 are required for fertility”，于2017年10月24日在线发表在Plant Physiology期刊。
该研究发现SUMO PROTEASE RELATED TO FERTILITY (SPF) 1和2调节植物育性。spf1单突变体花的结构和胚胎异常，而spf2单突变体与野生型表型相似。但是，spf2突变使spf1单突变体表型更为明显，spf1 spf2双突变体雌雄配子体和胚胎严重异常，表明两个基因功能叠加。SPF1和SPF2基因突变导致生殖和胚胎特异的基因表达异常。SPF1和SPF2基因在不同的花器官组织中表达，表明在空间表达模式上有各自的功能偏向性。SPF1和SPF2蛋白可将SUMO1前体加工形成成熟的形式，与野生型相比，它们的突变增强了SUMO结合物在花序中的积累。通过酵母双杂交筛选到与SPF1蛋白相互作用的一些候选蛋白。其中，SPF1蛋白与EDA9(EMBRYO SAC DEVELOPMENT ARREST 9)蛋白相互作用，EDA9在植物体内可以被SUMO化，而SPF1基因突变使EDA9蛋白SUMO化水平增加，表明EDA9是SPF1蛋白的一个潜在的底物。该研究解析了SUMO蛋白酶调控植物育性的分子机制，丰富植物育性研究，为将来作物改良提供了新线索和思路。
SUMO(Small Ubiquitin-like Modifier)作为一种多肽标签在90年代末被发现，它能共价结合到不同蛋白质上，从而导致这些底物蛋白活性、定位和稳定性的变化。在真核生物中，SUMO化(SUMOylation)系统的缺陷导致功能严重缺失，甚至致死。在植物中，SUMO广泛参与细胞过程包括开花时间调节和对生物和非生物胁迫响应。
中国农业科学院作物科学研究所柳霖坡博士、中国农业大学江颖博士和中国农业科学院作物科学研究所张晓玫博士为本文共同第一作者，作物分子标记技术及其应用创新团队陈福禄博士和傅永福博士为共同通讯作者。该研究得到了中国农科院科技创新工程、国家自然科学基金和北京市自然科学基金等项目资助。
全文： http://www.plantphysiol.org/cgi/reprint/pp.17.00021v1?ijkey=7MP8b.SGUx2Dw&keytype=ref&siteid=plant
