近日,我校生命科學學院、亞熱帶農(nóng)業(yè)生物資源保護與利用國家重點實驗室的沈榮鑫/王海洋團隊在植物學知名期刊《Journal of Experimental Botany》(影響因子8.331,生物學JCR一區(qū))在線發(fā)表了題為 “OsBSK1-1, a positive regulator of brassinosteroid signalling, modulates plant architecture and grain size in rice” 的研究論文(論文鏈接:https://doi.org/10.1093/jxb/erac429)。
該研究克隆了一個調(diào)控水稻株型與粒型的新基因OsBSK1-1,揭示了OsBSK1-1作為“腳手架”蛋白(scaffold protein)直接連接OsBRI1與OsGSK2,通過解除了OsGSK2對OsBZR1的抑制作用正調(diào)控BR信號的新機制。本研究完善了水稻BR信號分子調(diào)控網(wǎng)絡,為改良水稻株型與粒型均提供了理論依據(jù)。我校沈榮鑫副教授和王海洋教授為論文通訊作者,中國農(nóng)業(yè)科學院生物技術研究所博士后田鵬與山東農(nóng)業(yè)科大學劉家范教授為該論文的共同第一作者。
株型與粒型是決定水稻產(chǎn)量的重要農(nóng)藝性狀,與諸多信號通路相關。油菜素類固醇(BR)是一類調(diào)控植物生長發(fā)育的重要激素,對水稻株型與粒型有重要影響。目前水稻中BR信號調(diào)控網(wǎng)絡尚不清晰。BSKs屬于類受體胞質(zhì)激酶XII亞家族,可與BRI1互作參與BR信號轉(zhuǎn)導,但是,水稻OsBSKs在調(diào)控水稻生長發(fā)育的作用還仍不清晰。本研究克隆了一個新的水稻BR信號正調(diào)控基因OsBSK1-1。OsBSK1-1可與BR信號受體蛋白OsBRI1互作,并被OsBRI1磷酸化;磷酸化后的OsBSK1-1增強了與BR信號負調(diào)控因子OsGSK2蛋白激酶互作,抑制OsGSK2的激酶活性,進而解除了OsGSK2對OsBZR1的抑制作用,介導BR對水稻株型調(diào)控。研究還顯示OsBSK1-1可能參與G蛋白途徑調(diào)控水稻粒型。該研究得到國家自然科學基金和廣東省自然科學基金的資助。
文圖/生命科學學院