OsSEC3A 是一种重要的外囊体亚基，对于水稻冠根的形成至关重要

水稻冠根发育调控机制及OsSEC3A基因功能研究，鉴定出crd2突变体并克隆OsSEC3A基因，揭示其通过外排小泡复合体调控冠根形成的作用。

　　

摘要

• 冠根（Crown Root, CR）是纤维根系的主要组成部分，但其发育的分子调控机制仍不清楚。
• 我们从一个独立的乙基甲磺酸诱变突变体库中发现了两个冠根缺陷突变体，分别命名为 crd2-1 和 crd2-2。细胞学分析表明，crd2 的冠根原基（CRP）在从形成到萌出的整个过程中都会发生发育异常并形成液泡。通过基于图谱的克隆技术，我们克隆出了 crd2 的致病基因，该基因编码一个名为 OsSEC3A 的外囊体亚基，并通过遗传互补实验和 CRISPR/Cas9 介导的突变分析验证了这一结果。
• OsSEC3A 在根茎基部高度表达，其蛋白质具有特定的磷脂酰肌醇单磷酸结合能力。共定位分析和 体内 IP-LC-MS/MS 实验表明，OsSEC3A 存在于 OsVAMP721 膨泡上，并与 OsSEC5、OsSEC6 和 OsSEC8 形成预先组装的异四聚体亚复合物。我们发现，OsSEC3A 的质膜定位依赖于其与 OsEXO70A1 的直接相互作用。OsSEC3A 的突变严重扰乱了 OsPIN1b 的定位以及冠根原基细胞中的生长素梯度分布。
• 这些研究结果加深了我们对水稻（Oryza sativa）中外囊体组装及其与冠根发育关系的理解，有助于提高高产和养分高效作物的根系遗传改良。