摘要: 水稻作为我国最重要的口粮作物，其地理分布、生长发育及产量极大程度地受到冷害的制约。受制于植株的生理状态、发育进程以及处理环境均一性等众多因素，水稻耐低温性状难以被准确评价，耐低温基因难以被鉴定，水稻响应低温的机制尚欠解析。水稻的低... 展开 水稻作为我国最重要的口粮作物，其地理分布、生长发育及产量极大程度地受到冷害的制约。受制于植株的生理状态、发育进程以及处理环境均一性等众多因素，水稻耐低温性状难以被准确评价，耐低温基因难以被鉴定，水稻响应低温的机制尚欠解析。水稻的低温耐受性已经成为水稻科研和种植产业亟待解决的重要问题。通过化学诱变低温敏感材料ZY66，我们鉴定到一个孕穗期耐冷的突变体材料ltt2((l)ow-(t)emperature(t)olerance(2)。图位克隆显示，LTT2为H3K4me3组蛋白甲基转移酶基因OsTRX1的等位基因。多重序列比对分析结果显示，ltt2突变体中的G/A点突变发生在一个保守区域中。形态观察显示，ltt2突变体在低温胁迫条件下可以维持良好的花药壁结构，从而大幅度提高花粉育性。酵母文库筛选发现，LTT2与AP2/ERF家族中的5个组分即LG3、SUB1C、ERF48、ERF69以及ERF70表现互作，而ltt2蛋白的突变特异性地影响了其与ERF48的互作。与突变体长芒表型相一致，芒长控制基因AN-2在突变体背景下的转录上调，进一步分析发现该基因的启动子具有保守的ERF48结合位点。染色质免疫沉淀结果显示，突变体背景下AN-2相关区域H3K4me3富集。以上结果暗示，LTT2可能与ERF48协同作用，调控AN-2基因位点的组蛋白甲基化水平，进而影响AN-2的表达，通过改变花药中的激素平衡来调控水稻孕穗期耐冷。本研究为解析水稻响应低温胁迫的机理、创制水稻耐低温新品种提供了新思路。 收起