中科院遗传发育所陈凡课题组揭示水稻弱顶端优势新机制学术资讯

来源：BioArt植物

自然界中，禾本科作物通常存在两种分枝策略：单秆或少分蘖的强顶端优势，如玉米、高粱等；主茎与分蘖无显著差别的弱顶端优势，如小麦、水稻等。两种分枝类型都是决定作物产量的重要因素。研究表明，TCP转录因子TB1 (TEOSINTE BRANCHED 1) 是决定栽培玉米强顶端优势的关键因子【1】。然而，决定水稻等弱顶端优势的因子仍未知。

近日，中国科学院遗传与发育生物学研究所陈凡课题组与中国水稻研究所朱旭东课题组合作在The Plant Journal杂志在线发表了题为OsWUS promotes tiller bud growth by establishing weak apical dominance in rice的研究论文。该研究基于遗传学、生理学和转录组学等分析发现OsWUS拮抗生长素促进水稻分蘖芽生长，从而导致水稻弱顶端优势的表型。OsWUS，也称MOC3/TAB1/SRT1(MONOCULM3/TILLERS ABSENT1/STERILE AND REDUCED TILLERING1)，是拟南芥分生组织干细胞维持关键基因WUS(WUSCHEL)在水稻中的同源基因，在水稻分蘖芽的形成和生长过程中起重要作用【2-6】。

该研究前期通过遗传筛选分离得到了一个新的OsWUS功能缺失突变体dc1 (decreased culm number 1)；dc1分蘖芽生长受主茎显著抑制，表现出生长素响应和顶端优势增强的表型；分蘖期去除dc1主茎顶端或敲除生长素作用相关基因ASP1 (ABERRANT SPIKELET AND PANICLE1) 能够解除主茎对分蘖芽的抑制，从而促进分蘖芽的生长；进一步转录组分析发现，去顶会显著影响dc1突变体中分生组织关键因子OSH1 (ORYZA SATIVA HOMEOBOX1) 下游靶转录因子的表达，暗示OsWUS与OSH1转录调控网络存在未知的分子连接。

综上所述，该研究揭示了OsWUS通过影响顶端优势促进分蘖芽生长的分子机制，提高了人们对水稻分蘖发育机理的认识。

图1 OsWUS调控分蘖芽生长工作模型

来源：bioartplants BioArt植物

原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU3ODY3MDM0NA==&mid=2247499477&idx=1&sn=83fb332daf7465a5b99db368b6a0ed31&chksm=fd7364b2ca04eda4660fd507aca228a40edae06329d32877de429bbe452968b7d494b462cdf1#rd

电话：（010）86409582

邮箱：kejie@scimall.org.cn