发现调控水稻籽粒形态的关键分子模块

中国农业科学院作物科学研究所作物功能基因组研究创新团队鉴定出一个调控水稻粒型的关键转录因子基因OsMADS47，阐明了该转录因子通过磷酸化与去磷酸化动态平衡调控水稻籽粒形态的分子机制，为细长粒型高产水稻新种质创制提供了理论基础。相关研究成果发表于《先进科学（Advanced Science）》。研究团队通过对水稻34个调控穗发育的关键基因过表达，鉴定到一个调控水稻粒型的关键转录因子基因OsMADS47，该基因过表达后的水稻粒型呈细长粒，敲除后籽粒则呈短圆粒。研究表明，该转录因子可被水稻粒型发育调控蛋白激酶磷酸化修饰，导致其稳定性增强，进而抑制了粒长负调控基因GS3和粒宽正调节基因GW8的表达。同时，有关磷酸酶则通过去磷酸化拮抗这一过程。进一步研究发现，通过精准调控OsMADS47表达水平，可同步提升粒长与单株产量。该研究为水稻粒型改良提供了重要靶点，为水稻高产优质育种提供了新策略。