生物所揭示调控水稻籽粒大小的新机制

近日,中国农业科学院生物技术研究所作物高光效功能基因组创新团队揭示了Hippo信号通路联合介体激酶模块调控水稻籽粒大小的新机制,相关研究成果发表在《植物细胞(Plant Cell)》上。

光合作用的“源、库、流”决定作物产量,只有达到“源足、库大、流畅”时,才可能获得高产。籽粒作为“库”的主要载体,其大小是决定水稻产量的重要因素之一。Hippo信号通路是近年来在动物中发现的一条重要的信号通路,在调控细胞增殖、凋亡、分化、组织形态调控等方面起重要作用。介体激酶模块是真核生物转录调控的重要组分。一直以来,Hippo信号通路和介体激酶模块的联系及其影响水稻籽粒大小的分子机制尚不清楚。

该研究发现,Hippo信号通路核心组分与其激活因子形成激酶复合体,正调控水稻籽粒大小。研究还发现该激酶复合体通过调控介体激酶模块组分之一的细胞周期蛋白的磷酸化修饰,从而影响水稻籽粒大小。研究首次揭示了Hippo信号通路、介体激酶模块与水稻产量的联系,为培育高光效、高产水稻提供了新的理论基础和基因、材料资源。

生物所博士生陈国鑫为本文第一作者,作物高光效功能基因组创新团队路铁刚研究员、张治国研究员为本文通讯作者。本研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助。

原文链接:https://doi.org/10.1093/plcell/koae146

图注:OsMOB1A-OsSTK38-OsCycC通路调控水稻籽粒大小