8月27日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所作物功能基因組研究創(chuàng)新團隊鑒定到了水稻分蘗調(diào)控基因 RCN22 ，闡明了該基因被分蘗調(diào)控轉(zhuǎn)錄因子TB1調(diào)控，進而影響水稻糖含量最終調(diào)控水稻分蘗數(shù)的分子機制。為水稻高產(chǎn)育種提供了重要基因資源和理論基礎(chǔ)。相關(guān)研究成果發(fā)表在《植物通訊（Plant Communications）》上。

 

　　分蘗是影響水稻產(chǎn)量的重要農(nóng)藝性狀，分蘗芽的休眠與伸長是決定水稻分蘗數(shù)目的關(guān)鍵因素。近年來，大量研究表明水稻分蘗過程中受到多種植物激素和糖的共同調(diào)控，其中可調(diào)控水稻株型的新型植物激素獨腳金內(nèi)酯和糖互相拮抗調(diào)控水稻分蘗，但二者相互作用的機理尚不完全清楚。

 

　　該團隊通過圖位克隆的方式鑒定到了一個新的水稻分蘗調(diào)控基因 RCN22 。研究表明，該基因編碼葉綠體內(nèi)一個蛋白并調(diào)控光合作用碳反應(yīng)關(guān)鍵酶的穩(wěn)定性。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng) RCN22 基因突變后，突變體的碳同化效率下降，從而引起分蘗芽中糖含量降低。進而激活獨腳金內(nèi)酯信號途徑正調(diào)控基因 D3 和 TB1 的表達，以及獨腳金內(nèi)酯信號途徑的阻遏蛋白D53的降解，導(dǎo)致分蘗芽進入休眠狀態(tài)。此外，研究還發(fā)現(xiàn)TB1可以特異性地結(jié)合在 RCN22 基因啟動子區(qū)域并抑制該基因的表達。該研究在分子水平上揭示了碳同化模塊與獨腳金內(nèi)酯信號傳導(dǎo)模塊形成的負反饋調(diào)控環(huán)共同影響水稻分蘗芽伸長的機制，為水稻株型改良提供了新見解。

 

　　作科所博士研究生莫天宇和王天浩為該論文的共同第一作者，李學(xué)勇研究員為該論文的通訊作者。該研究得到了“科技創(chuàng)新2030”—重大項目、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院創(chuàng)新工程、國家自然科學(xué)基金面上項目和山東省農(nóng)業(yè)良種工程項目的資助。

 

　　全文鏈接：https://www.cell.com/plant-communications/fulltext/S2590-3462（24）00427-9