葉夾角是水稻株型的一個(gè)重要決定因子，較小的葉夾角有利于提高種植密度和光合效率，進(jìn)而提高產(chǎn)量。但是，長(zhǎng)期的遺傳育種學(xué)研究顯示，葉夾角的改良往往會(huì)產(chǎn)生一些負(fù)面效應(yīng)，尤其會(huì)造成籽粒變小，千粒重降低。如何在降低葉夾角的同時(shí)保持或增大籽粒，是水稻高產(chǎn)育種面臨的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。

 

　　中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所姚善國(guó)研究組從NaN3誘變的水稻突變體庫(kù)中，鑒定到一個(gè)籽粒和葉夾角同時(shí)增加的pow1 （put on weight 1） 突變體。研究發(fā)現(xiàn)，調(diào)節(jié)pow1背景下的BR合成基因OsDWARF4和D11或者BR信號(hào)傳導(dǎo)基因D61可以使突變體的葉夾角回復(fù)到野生型，但對(duì)突變體的籽粒大小沒(méi)有影響，pow1-d61雙突變體植株具有葉夾角減小和籽粒增大的雙重表型。進(jìn)一步研究顯示，POW1主要通過(guò)抑制互作蛋白TAF2（一個(gè)保守的TFIID轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物成員）的轉(zhuǎn)錄激活活性來(lái)調(diào)控籽粒的發(fā)育。下調(diào)TAF2基因的表達(dá)可以使pow1的籽?；貜?fù)到野生型，但對(duì)突變體的葉夾角增大表型幾乎沒(méi)有影響。因此，POW1-TAF2和POW1-BR模塊在籽粒大小和葉夾角發(fā)育中的可分離式調(diào)控功能為設(shè)計(jì)株型緊湊、千粒重增大的高產(chǎn)水稻品種提供了一種有效策略。

 

　　該論文于2021年8月3日在線發(fā)表于Plant Biotechnology Journal，姚善國(guó)研究組博士生張麗和助理研究員王汝慈為該論文的共同第一作者，姚善國(guó)研究員為通訊作者。該研究得到中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)和七大農(nóng)作物育種專項(xiàng)等項(xiàng)目的資助。