李云海课题组在水稻籽粒大小调控研究中取得新进展
发表日期：2015-12-23 03:07AM 阅览次数：
水稻籽粒大小是重要的农艺性状，也是决定水稻产量的三要素之一。在水稻育种中，粒型的改良对水稻产量的提高发挥了重要作用。然而水稻籽粒大小调控的分子机制目前仍不清楚。
中国科学院遗传与发育生物学研究所李云海研究组与中国水稻所朱旭东课题组和浙江省农业科学院作物与核技术利用研究所王俊敏课题组合作，从一个巨大粒地方品种中克隆了控制水稻籽粒大小的关键QTL基因（GS2）。GS2编码了一个转录因子OsGRF4（GROETH-REGULATING FACTOR 4）。来自巨大粒品种的等位变异（GS2AA）能显著增加水稻的粒长、粒宽、粒重和产量。水稻microRNA396（OsmiR396）能够切割GS2 mRNA，但是不能切割GS2AA 等位变异的mRNA，因此GS2AA等位变异能够增加籽粒大小。进一步研究表明GS2/OsGRF4与转录调控因子OsGIFs（GRF-Interacting Factors）在体内和体外直接相互作用，共同调控水稻籽粒大小。因此，该研究揭示了OsmiR396-GS2/OsGRF4-OsGIFs途径调控水稻籽粒大小的新机制，有望利用该调控途径创制新的高产水稻品种。
研究结果于2015年12月21日在线发表于Nature Plants（DOI: 10.1038/NPLANTS.2015.203）。李云海课题组的段朋根、张保兰，中国水稻所的倪深和浙江省农科院的王俊敏为该文章的共同第一作者。该项目得到了科技部、国家自然科学基金委、农业部和中科院的资助。
图1、OsmiR396-GS2/OsGRF4-OsGIFs途径调控水稻籽粒大小和产量
