科技日报 万建民院士团队揭示水稻籽粒大小调控新机制

水稻是重要的粮食作物,我国有一半以上人口以稻米为主食。籽粒大小是粒重的主要决定因素,直接影响水稻的产量。因此,发掘籽粒大小调控关键基因,解析其分子调控通路,可以为水稻高产育种提供理论依据和基因资源。

9月28日,记者获悉,中国农业科学院作物科学研究所万建民院士团队鉴定了水稻籽粒大小的关键调节因子SMG4,并阐明其分子机制,为水稻粒型改良提供了新基因资源。相关研究成果日前发表在《植物细胞》上。

SMG4调控水稻籽粒大小的工作模型。 中国农业科学院作物科学研究所供图

科研团队鉴定到一个水稻小粒突变体SMG4,该突变体籽粒的粒长、粒宽和粒厚均变小。与野生型相比,SMG4突变体颖壳中的细胞变小且数目减少。研究发现突变体中的SMG4基因发生突变,该基因编码一个MATE家族的转运蛋白。此蛋白可与COPII囊泡组分以及细胞色素P450亚家族CYP78A的成员互作,共同调控水稻籽粒的大小。研究揭示了调控水稻籽粒大小的新通路,为水稻籽粒大小调控的分子和遗传机制提供了新见解。

(单位: 中国农业科学院作物科学研究所)