近日，中國農業(yè)科學院作物科學研究所作物功能基因組研究創(chuàng)新團隊鑒定出一個調控水稻粒型的關鍵轉錄因子基因OsMADS47，闡明了該轉錄因子通過磷酸化與去磷酸化動態(tài)平衡調控水稻籽粒形態(tài)的分子機制，為細長粒型高產水稻新種質創(chuàng)制提供了理論基礎。相關研究成果發(fā)表在《先進科學（Advanced Science）》上。
粒型是影響水稻產量的重要農藝性狀之一。細長粒型雖受市場青睞，但常伴隨穗粒數(shù)下降，導致產量受限。因此，破解細長粒型與穗粒數(shù)偶聯(lián)的分子機制，對水稻育種具有重要的現(xiàn)實意義。
研究團隊通過對水稻34個調控穗發(fā)育的關鍵基因過表達，鑒定到一個調控水稻粒型的關鍵轉錄因子基因OsMADS47，該基因過表達后的水稻粒型呈細長粒，敲除后籽粒則呈短圓粒。研究表明，該轉錄因子可被水稻粒型發(fā)育調控蛋白激酶磷酸化修飾，導致其穩(wěn)定性增強，進而抑制了粒長負調控基因GS3和粒寬正調節(jié)基因GW8的表達。同時，有關磷酸酶則通過去磷酸化拮抗這一過程。進一步研究發(fā)現(xiàn)，通過精準調控OsMADS47表達水平，可同步提升粒長與單株產量。該研究為水稻粒型改良提供了重要靶點，為水稻高產優(yōu)質育種提供了新策略。
該研究得到國家重點研發(fā)計劃、中國農業(yè)科學院科技創(chuàng)新工程等項目的支持。（通訊員 田浩園）
原文鏈接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202501946
