案例分析
【项⽬⽂章】通过组织特异性油菜素甾醇抑制提⾼⽔稻穗分枝和产量
Enhancing rice panicle branching and grain yield through tissue-specific brassinosteroid inhibition
期刊:Science |影响因⼦:44.8|发表时间:2024年|发表单位:中国农业科学院作物科学研究所
研究背景:
作物育种本质上是在平衡各种特征以实现植物最佳表现的艺术。然而,由于特征之间复杂的关系,实现最佳平衡具有挑战性。一个主要障碍是各种特征之间的权衡,比如谷粒大小和数量之间的权衡。植物甾醇(BRs)是一类类固醇激素,促进谷粒大小并已被证明可以增强作物产量。尽管它们具有潜力,但BRs的多效性影响阻碍了它们在作物改良中的应用,并且它们在调节谷粒数量方面的作用仍不清楚。
研究结果:
该研究报道了复粒稻多粒簇形成的机制,揭示了BRs在通过精确的分生组织过渡来协调穗分枝和粒数方面的开创性作用。其中,研究找到BR分解代谢基因油菜素内酯缺乏的DWARF3(BRD3),还发现了一种支持这一功能的组织特异性BR通路,涉及BR信号抑制剂激酶GSK2,它可以磷酸化并稳定转录因子OsMADS1。随后,研究利用ChIP-seq和RNA-seq找到了OsMADS1的下游靶基因RCN2;进而确定了组织特异性的BR通路(BRD3-BR-GSK2-OsMADS1-RCN2)。

图:OsMADS1靶向并上调RCN2