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The tatcp4/10-B1 cascade regulates awn elongation in wheat(Triticum aestivum L.)

Plant Communications 2023年第4期4卷 255-270页

作者： Wensheng Ke Jiewen Xing Zhaoyan Chen Yidi Zhao Weiya Xu Lulu Tian Jinquan Guo Xiaoming Xie Dejie Du Zihao Wang Yufeng Li Jin Xu Mingming Xin Weilong Guo Zhaorong Hu Zhenqi Su Jie Liu Huiru Peng Yingyin Yao Qixin Sun Zhongfu Ni Frontiers Science Center for Molecular Design Breeding Key Laboratory of Crop Heterosis and Utilization(MOE)Key Laboratory of Crop Genetic ImprovementChina Agricultural UniversityBeijing 100193China

Awns are important morphological markers for wheat and exert a strong physiological effect on wheat yield.The awn elongation suppressor B1 has recently been cloned through association and linkage analysis in wheat.However,the mechanism of awn inhibition centered around B1 remains to be clarified.Here,we identified an allelic variant in the coding region of B1 through analysis of re-sequencing data;this variant causes an amino acid substitution and premature termination,resulting in a long-awn phenotype.Transcriptome analysis indicated that B1 inhibited awn elongation by impeding cytokinin-and auxinpromoted cell division.Moreover,B1 directly repressed the expression of TaRAE2 and TaLks2,whose orthologs have been reported to promote awn development in rice or barley.More importantly,we found that tatcp4 and tatcp10 synergistically inhibited the expression of B1,and a G-to-A mutation in the B1 promoter attenuated its inhibition by tatcp4/10.Taken together,our results reveal novel mechanisms of awn development and provide genetic resources for trait improvement in wheat.

关键词： tatcp4/10 B1 awn length haplotype wheat

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