文献精读21.12.27

文献题目：OsSPL13 controls grain size in cultivated rice

题目翻译：OsSPL13调控栽培稻籽粒大小
杂志和影响因子：Nat. Genet（IF：38.33;Q1)
创新点（阅读理由）：是由GWAS而非图位克隆首次直接克隆到的水稻粒形基因。
研究意义：找到了一个影响籽粒大小的转录因子，证明了其通过调节细胞大小来增加粒长，并且与GS3分别调控。同时也证明了GWAS可以用于挖掘新基因。
结论：

• 通过对341个温带粳稻和40个热带粳稻共381份粳稻进行全基因组关联分析发现，在水稻第七号染色体上有一个与粳稻粒长和粒重相关的显著QTL位点，分别解释了粒长约30%的表型变异率和粒重25%的表型变异率。峰值SNP分型发现，大粒型和小粒型有极显著的差异。位于260kb的区间内有11个候选基因，通过RT-PCR分析发现只有一个gene IX 在穗子中的表达水平成显著差异。对于这个基因进行了分析。转录及蛋白表达水平有显著差异。

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• 通过对26个小粒粳稻和21个大粒粳稻的OsSPL13基因进行了测序，发现共16个多态性和峰值SNP关联，6个SNP位于启动子区域，3个多态性位于5′ UTR，外显子上1个同义突变，内含子上2个SNP，3'UTR上1个SNP和3个INDELs。我们构建了3个转基因结构体——构建体I (OsSPL13SGH)、构建体CP (OsSPL13LGH)和构建体III (pOSPL13SGH::OsSPL13LGH)，结果发现，启动子变化并不影响表型，进一步构建转基因系说明，一个串联重复序列是导致其表达水平下降，粒长减少。

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• 通过RNA干扰对抑制OsSPL13的表达，发现对应的转基因植株粒长和粒重显著减小。利用T-DNA插入创建了一个glw7的突变体，该突变体的粒重、粒长、粒厚都显著降低，用野生型互补能完全恢复表型。粒长的该基因的转录水平与蛋白的水平也高。转基因株系中灌浆速率也有极显著的差异，说明该基因参与干物质的积累。
  

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• 转基因株系的小穗发育也有差异。携带该基因的穗长、分枝数、每穗粒数都比野生型的要高。

  
  
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• glw7突变体的谷壳高中低三部分的每毫米细胞数目都显著高于其他材料。说明OsSPL13是通过调控细胞大小来实现粒长增加的。
  

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• 在小花花序发育过程中的OsSPL13的表达变化，与之前的相一致。
  

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• F_ST群体分化指数分析，在GLW7位点上热带粳稻和籼稻的亲缘关系较近，说明OsSPL13可能是由籼稻渗透到热带粳稻的。
  
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