水稻（Oryza sativa L.）是世界上最重要的糧食作物之一，同時也是單子葉植物基因組和遺傳學研究的模式生物。株高作為農作物抗倒伏和高產育種的重要農藝性狀，也是影響水稻產量的重要影響因素之一。因此，深入研究水稻半矮稈基因的表達調控及其作用機制，可以為完善水稻株高發育的分子機理和育種改良提供理論依據。

2022年7月14日，Plant Communications在線發表了華南農業大學劉耀光院士團隊題為“Rice OsUBR7 modulates plant height by regulating histone H2B monoubiquitination and cell proliferation”的研究論文，報道了一個水稻半矮稈突變體osubr7以及對相關基因OsUBR7的研究。
 

發表期刊：Plant Communications
影響因子：10.5
發表時間：2022.7.14

該研究中水稻細胞周期檢測，識別 G1、S、G2 期不同周期細胞比例，使用的流式細胞儀及細胞周期檢測試劑盒和Celltrics過濾網均來自于金迪智遠生物科技代理品牌德國Sysmex Partec。

OsUBR7基因編碼一個單泛素化修飾組蛋白H2B（H2Bub1）的E3泛素連接酶。H2Bub1是染色質中組蛋白的一種常見且重要的表觀遺傳修飾，與真核生物的基因轉錄活性的調節密切相關。然而，H2Bub1在植物株高發育中的調節作用仍然很少被研究。

在野生型水稻中，OsUBR7特異性結合某些染色質區域的H2B并在K148處單泛素化修飾，此過程由OsUBC18充當OsUBR7的特異性E2泛素結合酶。通過改變這些基因位點的染色質狀態，維持正常轉錄和細胞周期進程以確保正常發育。

然而，在osubr7突變體植株中，OsUBR7的功能喪失導致靶基因位點的H2Bub1水平降低，從而降低靶基因的表達水平。受到抑制的細胞周期進程會導致節間變短，從而導致osubr7突變體的株高降低。OsUBR7所介導的這一新的植物H2Bub1修飾機制，不僅擴展了UBR7家族在真核生物中的已知功能也可以作為未開發的表觀遺傳資源，用來改善作物的株型和抗倒伏性狀。

作者使用Sysmex Partec流式細胞儀分析osubr7和野生型幼苗的細胞周期進程。與野生型比較，osubr7幼苗突變體細胞核帶有4C DNA含量的比例明顯更高，在細胞周期S和G2/M期明顯有更多的細胞，暗示突變體中細胞周期進程被抑制。
 

圖 1  流式細胞術分析細胞周期中不同時期細胞的比例變化（原文圖 5）

細胞周期分析使用了金迪智遠生物科技代理品牌德國 Sysmex Partec 公司的 CyFlow Space 流式細胞儀，以及植物多倍體鑒定和細胞周期分析的試劑盒，cat：05-5002，CyStain UV Precise P。該試劑盒可用于多種流式細胞儀，另外還配有適用于 BD、Beckman 等其他品牌流式的倍性分析試劑盒。
 

華南農業大學生命科學學院劉耀光院士和初志戰副教授為論文共同通訊作者。生命科學學院劉耀光院士課題組已畢業博士鄭洋誼為論文第一作者。該研究得到了國家自然科學基金、國家重點研發計劃和廣東省自然科學基金等項目的資助。

文章部分參考公眾號“MPlant 植物科學”內容，特此鳴謝。

關于金迪智遠
金迪智遠生物科技十二年致力于倍性分析整體解決方案，包括德國Sysmex Partec倍性分析儀銷售與售后， 倍性分析試劑盒與 celltrics 濾網耗材銷售，倍性檢測服務、基因組大小預估服務等。

以技術與專業為驅動，專注于單倍體育種、多倍體育種及雜交育種，為植物、動物育種科研機構和商業公司提供了超300臺裝機和25,000+次檢測服務。