近日,中國農業科學院作物科學研究所作物功能基因組研究創新團隊發現水稻細胞分裂素受體調控水稻穗型的分子機制,提出細胞分裂素受體介導的正反饋調控模型,為水稻穗型改良提供了新的理論基礎。相關研究成果發表在《植物細胞(The Plant Cell)》上。
水稻是我國重要的糧食作物,穗型是決定水稻產量的關鍵因素之一。近年來水稻穗型調控機制解析已成為研究熱點,一些重要基因逐漸被發掘。然而,水稻穗發育仍有諸多未知,深入挖掘水稻穗型調控基因并闡明其作用機理,對完善水稻高產育種理論有著重要意義。
科研團隊鑒定到一個短穗突變體,該突變體穗子變短,一級枝梗數、二級枝梗數和穗粒數均降低。研究發現,目的基因編碼細胞分裂素受體OHK4,在突變體中,OHK4二聚化受到影響。該基因能夠被上游的轉錄因子 IPA1 激活表達,而其下游轉錄因子OsRR21能夠調控 IPA1 ,形成一個正反饋調控環。研究揭示了細胞分裂素信號調控水稻穗型的重要機制,為水稻穗型改良提供了新的理論基礎和基因資源。
該研究得到國家重點研發計劃、山東省農業良種工程、中國農業科學院科技創新工程等項目的資助。
文章鏈接:https://academic.oup.com/plcell/advance-article/doi/10.1093/plcell/koad257/7301234