案例分析
【項⽬⽂章】通過組織特異性油菜素甾醇抑制提⾼⽔稻穗分枝和產量
Enhancing rice panicle branching and grain yield through tissue-specific brassinosteroid inhibition
期刊:Science |影響因⼦:44.8|發表時間:2024年|發表單位:中國農業科學院作物科學研究所
研究背景:
作物育種本質上是在平衡各種特征以實現植物最佳表現的藝術。然而,由于特征之間復雜的關系,實現最佳平衡具有挑戰性。一個主要障礙是各種特征之間的權衡,比如谷粒大小和數量之間的權衡。植物甾醇(BRs)是一類類固醇激素,促進谷粒大小并已被證明可以增強作物產量。盡管它們具有潛力,但BRs的多效性影響阻礙了它們在作物改良中的應用,并且它們在調節谷粒數量方面的作用仍不清楚。
研究結果:
該研究報道了復粒稻多粒簇形成的機制,揭示了BRs在通過精確的分生組織過渡來協調穗分枝和粒數方面的開創性作用。其中,研究找到BR分解代謝基因油菜素內酯缺乏的DWARF3(BRD3),還發現了一種支持這一功能的組織特異性BR通路,涉及BR信號抑制劑激酶GSK2,它可以磷酸化并穩定轉錄因子OsMADS1。隨后,研究利用ChIP-seq和RNA-seq找到了OsMADS1的下游靶基因RCN2;進而確定了組織特異性的BR通路(BRD3-BR-GSK2-OsMADS1-RCN2)。

圖:OsMADS1靶向并上調RCN2