发布人:     发布日期: 2019-03-27    浏览次数:

近日，国际著名植物学期刊《The Plant Cell》在线发表了我校水稻遗传育种团队完成的题为“OsSHI1 Regulates Plant Architecture Through Modulating the Transcriptional Activity of IPA1 inRice”的研究成果（http://www.plantcell.org/content/early/2019/03/25/tpc.19.00023）。该论文第一署名单位为南京农业大学，我校师资博士后段二超和王益华教授为本文共同第一作者，万建民院士为通讯作者。

禾本科作物（比如水稻、小麦、大麦以及高粱等）的产量主要由有效穗数、穗粒数及千粒重等三因素决定，而有效穗数和穗粒数则主要由植株分蘖数及穗分枝数所决定。因此深入研究分蘖或分枝发育的调控机理，对植物株型改良、提高作物产量具有重要意义。

万建民院士课题组研究人员鉴定了一个新的水稻株型发育突变体shi1（shortinternode1），其分蘖数减少、茎秆粗壮并且穗分枝数显著增加。图位克隆结果表明，目的基因OsSHI1编码植物特异转录因子，主要在腋芽及幼穗中表达。研究人员通过酵母双杂交筛库鉴定出了一个重要的互作蛋白，IPA1（即理想株型调控因子OsSPL14）。IPA1对水稻株型发育的调控主要是通过调控下游关键基因OsTB1及OsDEP1来实现。有趣的是，在这两个基因的启动子中均发现OsSHI1识别基序的存在，并且OsSHI1可直接结合OsTB1及OsDEP1的启动子。在突变体shi1中，OsTB1及OsDEP1的表达水平显著上调。进一步研究发现，OsSHI1可降低IPA1对OsTB1及OsDEP1启动子的结合能力并抑制其对下游靶基因的转录激活活性，进而协同调控水稻株型的发育。

OsSHI1调控水稻株型发育的分子机制

该研究成果是万建民院士课题组在《Nature》和《NatureCommunications》相继报道D53和TE调控水稻分蘖发育后，在水稻株型研究方面取得的又一重要进展，从分子遗传学的角度阐明了转录因子OsSHI1在水稻分蘖及穗分枝形成过程中的关键作用，对进一步通过植物株型改良进而提高作物产量具有重要指导意义。

该研究是与中国农业科学院作物科学研究所全面合作完成，并得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金面上项目、国家自然科学基金-广东省联合基金及国家转基因专项等项目的资助。