2025-04-11 11:29:37 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)
近日，農(nóng)學(xué)院王蘭/劉向東團(tuán)隊(duì)在水稻粒型研究方面取得新進(jìn)展，在中科院一區(qū)TOP期刊The Plant Journal （影響因子6.2）發(fā)表了題為“The natural variation allele OsGSW3.2 in Oryza rufipogon is involved in brassinosteroid signaling and influences grain size and weight”的研究論文。
野生稻蘊(yùn)含豐富的有利基因，是水稻品種改良的重要種質(zhì)資源。本團(tuán)隊(duì)于2022年，2023年先后從廣東遂溪普通野生稻中克隆到調(diào)控水稻粒型調(diào)控基因qGL3.5、GSW3，并發(fā)表在Frontiers in Plant Science, Plant Physiology上。本研究是本團(tuán)隊(duì)從該野生稻中克隆到的第3個(gè)調(diào)控水稻粒型的基因OsGSW3.2，該基因通過與OsGSK4互作調(diào)控水稻的粒型與粒重，并與水稻馴化相關(guān)。
本研究描述了OsGSW3.2的分子功能及調(diào)控水稻粒型與粒重的分子機(jī)理。OsGSW3.2具有一因多效，除了影響水稻的粒型與粒重，還影響水稻籽粒芒的發(fā)育、以及葉綠素含量等。研究表明OsGSW3.2通過影響籽粒穎殼細(xì)胞增殖和籽粒灌漿速度來影響種子發(fā)育，其敲除突變體籽粒明顯增大，過表達(dá)突變體籽粒明顯變小。酵母雙雜結(jié)果表明OsGSW3與多個(gè)不同通路的蛋白存在互作，如OsGSK4、OsYGL22、 OsHSP24.1、SKL2等，說明OsGSW3.2是水稻發(fā)育的一個(gè)關(guān)鍵基因，展示出一因多效。OsGSW3通過與OsGSK4互作，在BR信號(hào)誘導(dǎo)下影響水稻籽粒的發(fā)育。本研究結(jié)果為解析水稻馴化提供了新的見解，也為粒型高產(chǎn)分子育種提供了理論指導(dǎo)。
A.敲除突變體與野生型HY3的株型、粒型與單株產(chǎn)量分析；B-D.酵母雙雜、熒光素酶雙分子互補(bǔ)、以及Pull-down分析OsGSW3與OsGSK4的蛋白質(zhì)互作；E.敲除突變體與野生型HY3的幼苗對(duì)外施BL的敏感性分析。
我校農(nóng)學(xué)院在讀碩士研究生梁曉雨為本文的第一作者，已畢業(yè)碩士研究生劉洋為本文的并列第一作者，劉向東教授和王蘭副教授為本文的共同通訊作者。本研究得到廣東省嶺南水稻種質(zhì)資源基地庫(kù)（No. 2024B1212060009），廣東省普通高校重點(diǎn)領(lǐng)域?qū)ｍ?xiàng)（No. 2023ZDZX4004），以及廣東省自然科學(xué)基金（2019A1515011826）的資助。
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