赤霉素调控水稻根系分生区大小机制研究获进展

（图文|生科院通讯员申克）8月14日，我校生命科学技术学院、作物遗传改良国家重点实验室研究人员在国际著名的遗传学期刊PLOS GENETICS上在线发表了题为“SHOEBOX modulates root meristem size in rice through dose-dependent effects of gibberellins on cell elongation and proliferation”的文章。该文章从一个全新的视角剖析了植物激素赤霉素对水稻根系分生区大小的调控机制。须健教授和赵毓副教授为该文章的共同通讯作者，博士生李金涛为第一作者。

根系是植物从环境中获取水分和养分的主要器官，一般生长在地下。根系的活力决定了植物对其生长环境的适应能力，进而影响到植物地上部分的生物量及产量。因此，开展单子叶作物特别是水稻根系的研究，利用根系发育调控优良基因对水稻品种进行分子遗传改良，对提高水稻产量，确保我国的粮食安全具有重要意义。

该研究小组通过筛选水稻T-DNA插入突变体获得了初生根显著变短的突变体shoebox（shb）。进一步研究发现shb突变体初生根变短主要是由于其分生区皮层细胞变短和细胞分裂降低造成的。其原因是一个调控赤霉素合成的AP2家族转录因子SHOEBOX的功能在突变体中出现了缺失。这种通过转录调控赤霉素的剂量来改变皮层细胞长度进而影响分生区大小及根长的机制在植物中尚属首次报道，为植物细胞、组织与器官大小的调控机理研究和作物构型的分子遗传改良提供了重要的理论基础与基因资源。

该研究工作得到了国家自然基金委、华中农业大学和作物遗传改良国家重点实验室的资助。

文章链接：http://journals.plos.org/plosgenetics/article?id=10.1371/journal.pgen.1005464

审核人：兰涵旗