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科技创新进展：发现一个新的水稻LRR

科技创新进展：发现一个新的水稻LRR-Like1蛋白YPD1

太高的实验温度

核心提示：11月17日，中国水稻研究所种质创新课题组在国际学术期刊Journal of Experimental Botany发表了题为“The Rice LRR-Like1Protein YELLOW AND PREMATURE DWARF 1 is Involved in High Light-Induced LeafSenescence”的研究论文。该论文通过图位克隆及各种遗传学分析首次克隆了一个水稻LRR-Like1编码基因，并揭示了LRR样蛋白与植物叶绿体降解和衰老的相互关系。

11月17日，中国水稻研究所种质创新课题组在国际学术期刊Journal of Experimental Botany发表了题为 The Rice LRR-Like1Protein YELLOW AND PREMATURE DWARF 1 is Involved in High Light-百日菊属Induced LeafSenescence 的研究论文。该论文通过图位克隆及各种遗传学分析首次克隆了一个水稻LRR-Like1编码基因，并揭示了LRR样蛋白与植物叶绿体降解和衰老的相互关系。

LRR （leucine-rich repeat）是一个由个氨基酸组成的富含亮氨酸的重复序列，包含两个或多个LRR串联重复序列的蛋白质和结构域构成LRR超家族，具有多种功能，如细胞粘附和信号传递、细胞外基质组装、血小板聚集、神经元发育、RNA处理、病原菌对宿主细胞的粘附和入侵、植物的抗病性和病原识别等。但LRR样蛋白与植物叶片衰老的相互关系在植物，尤其是水稻中尚缺乏研究。

前期，作者从EMS突变体库中发现了两个苗期黄化，抽穗期早然后根据实际粗测结果调剂量程大小至所需衰的等位突变体，命名为yellow andpremature dwarf 1 （ypd1）。该突变体在强光下会加速细胞死亡和衰老。

图位克隆结果表明yp美脉柿d1突变表型是由LOC_Os06g13050上发生的移码突变引起。RGAP预测LOC_Os06g13050编码一个过氧化物酶（PAO）家族蛋白。以该基因第一外显子上的一段序列为靶点，构建的定点突变体并未如预期对水稻表型产生影响，cDNA全长扩增也无法获得其N端的部分序列，由此研究人员推断LOC_Os06g13050可能并不是RGAP中预测的PAO家族蛋白。

樱花吊兰野生型日本晴中实际扩增获得的YPD1 cDNA全长序列可以回补ypd1的突变表型。与RGAP的预测相比，实际扩增获得的cDNA缺乏N端的第一、二外显子，研究人员对该序列翻译后发现YPD1编码的是一个新的蛋白，同源性分析结果表明其可能编码一个含有CARD 3亚型（caspase recruitment domain）结构域的NLR家族蛋白（NLRC3），该蛋白在动物中被广泛研究，主要参与动物的免疫反应，但在植物中鲜有报道。将YPD1与不同物种的NLRC3保守结构域进行比对分析，发现其结构与动物和鱼类等典型的NLRC3结构有很大不同。YPD1缺乏NLRC3特有的CARD和NBD结构域，只有14个LRR重复结构域，并且包含一个负责叶绿体膜定位的N-末端。为此，研究人员将YPD1重新命名为LRR-Like1（LRRL1）蛋白。

该研究首次阐明了LRR样蛋白在水稻叶绿体发育和叶片衰老中的作用，高光会进一步加速突变体内叶绿体的降解，进而造成叶片早衰的表型。这些结果为深入理解水稻高光损伤及叶绿体、光合机构稳定性提供了理论支撑。

研试样应由两个直径约为50mm究得到浙江高层次人才和国家自然科学基金等项目资助。陈冬东硕士和德州学院的邱振楠博士为论文的共同第单叶细辛一作者，朱丽研究员、曾大力研究员和钱前院士为共同通讯作者，

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