提高水稻产量是保障国家粮食安全的重要途径。水稻粒型是决定水稻产量的关键因素，也是影响稻米外观品质的重要因素。油菜素内酯（brassinosteroids, BRs）是一类多羟基化的甾醇类植物激素，广泛参与植物生长发育的各个过程，如株高、叶夹角和分蘖等，尤其在调控水稻籽粒大小方面发挥着重要作用。但目前关于BRs 信号通路与水稻粒型调控的分子机制的了解仍然是有限的。

JIPB 近日在线发表了万建民院士团队题为“Ribonuclease H-like gene Small Grain2 regulates grain size in rice through brassinosteroids signal pathway”（https://doi.org/10.1111/jipb.?13333）的研究论文。该研究发现水稻中一个编码含有核糖核酸酶H-like结构域蛋白SG2通过BR信号通路调控水稻籽粒大小。研究人员筛选获得一个株高变矮和穗子变短的小粒突变体，命名为small grain2（sg2）。结合图位克隆、Mutmap分析以及转基因验证等方法，克隆到一个正向调控水稻籽粒大小的新因子SG2，其编码一个含有核糖核酸酶H-like结构域的植物特异蛋白。进一步研究发现SG2与BR信号通路的核心负调节因子GSK2互作并被GSK2磷酸化，且SG2的核质分布受BRs和GSK2调控。遗传实验表明SG2作用于GSK2 的下游正调控水稻粒型。此外，SG2与粒型负调节因子OsOFP19互作，在调控基因表达和水稻粒型方面部分拮抗OsOFP19的功能。本研究建立了GSK2-SG2-OsOFP19水稻粒型调控的分子模块，为水稻高产优质育种提供了新的基因资源。

万建民院士团队长期以来在水稻株型、育性、粒型、抽穗期等产量相关性状上进行了研究和探索，研究结果在Nature、Science、Nature Plant、Cell Research、PNAS、The Plant Cell等国际知名期刊上发表，这些对水稻产量相关性状优异基因挖掘和分子调控机制的研究结果将为水稻高产分子设计育种提供重要基因资源和种质材料，为保障国家粮食安全奠定基础。

博士生黄云帅，董慧教授和博士生牟昌铃为本文的并列第一作者，江玲教授和万建民院士为本文的通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、江苏省农业科技自主创新项目和江苏省自然科学基金重大项目的资助。

本文转载自JIPB

转自：植物生物技术Pbj

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