葉夾角是水稻株型的一個重要決定因子，較小的葉夾角有利于提高種植密度和光合效率，進(jìn)而提高產(chǎn)量。但是，長期的遺傳育種學(xué)研究顯示，葉夾角的改良往往會產(chǎn)生一些負(fù)面效應(yīng)，尤其會造成籽粒變小，千粒重降低。如何在降低葉夾角的同時保持或增大籽粒，是水稻高產(chǎn)育種面臨的一個關(guān)鍵問題。

 

　　中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所姚善國研究組從NaN3誘變的水稻突變體庫中，鑒定到一個籽粒和葉夾角同時增加的pow1 （put on weight 1） 突變體。研究發(fā)現(xiàn)，調(diào)節(jié)pow1背景下的BR合成基因OsDWARF4和D11或者BR信號傳導(dǎo)基因D61可以使突變體的葉夾角回復(fù)到野生型，但對突變體的籽粒大小沒有影響，pow1-d61雙突變體植株具有葉夾角減小和籽粒增大的雙重表型。進(jìn)一步研究顯示，POW1主要通過抑制互作蛋白TAF2（一個保守的TFIID轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物成員）的轉(zhuǎn)錄激活活性來調(diào)控籽粒的發(fā)育。下調(diào)TAF2基因的表達(dá)可以使pow1的籽?；貜?fù)到野生型，但對突變體的葉夾角增大表型幾乎沒有影響。因此，POW1-TAF2和POW1-BR模塊在籽粒大小和葉夾角發(fā)育中的可分離式調(diào)控功能為設(shè)計株型緊湊、千粒重增大的高產(chǎn)水稻品種提供了一種有效策略。

 

　　該論文于2021年8月3日在線發(fā)表于Plant Biotechnology Journal，姚善國研究組博士生張麗和助理研究員王汝慈為該論文的共同第一作者，姚善國研究員為通訊作者。該研究得到中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項和七大農(nóng)作物育種專項等項目的資助。