The Plant Cell：研讨说明了成长素在调控水稻旗叶夹角中的作用机制

近日，上海交通年夜学性命迷信技术学院张年夜兵传授团队在动物学有名期刊The Plant Cell颁发了标题为“AUXIN RESPONSE FACTOR 6 and 17 control the flag leaf angle in rice by regulating secondary cell wall biosynthesis of lamina joints”研讨论文。此项任务体系地解析了成长素在水稻旗叶夹角调控进程中作用机制。本文的第一作者是上海交通年夜学黄国强博士，通信作者是上海交通年夜学张年夜兵传授，上海交通年夜学胡恒硕士、张姣博士、董乐博士、张凤丽副传授、梁婉琪研讨员参加了这项任务。同时该研讨遭到墨尔本年夜学、哥本哈根年夜学和阿德莱德年夜学的Allison van de Meene和Staffan Persson以及诺丁汉年夜学Malcolm Bennett的帮忙。

旗叶是靠稻穗比来的最顶端叶片，旗叶角度是旗叶与垂直叶鞘之间的夹角，影响分歧莳植密度作物的光合才能，终极影响产量。后期研讨标明成长素在旗叶夹角调控中起症结作用，但此中的细胞分子机制尚不明白。传统概念以为成长素通过调控细胞的延伸，进而节制动物的形状，例如根长、叶夹角、动物向地性以及向光性等等。本研讨联合反向学、以及生归天学等技术，证明成长素通过调控旗叶节点厚壁组织次生细胞壁的合成，进而调控旗叶的角度 (图1)。

该研讨作者发现了两个在水稻叶枕组织中高度表白的成长素相应因子OsARF6和OsARF17互相作用，独特调理水稻的旗叶角度。功效缺失的双渐变体osarf6osarf17旗叶角度增年夜，双渐变体叶枕组织机器强度显明削弱，厚壁细胞的次生细胞壁构成身分削减，招致密植前提下的作物旗叶角度增年夜以及谷物产量下降。作者进一步通过生化以及等伎俩，证明次生细胞壁的症结调控基因ILA1，作用于OsARF6和OsARF17的间接上游，ILA1的敲除渐变体出现和dm相似表型。依据以上成果，作者进一步提出了本文模子 (图2)，即OsARF6和OsARF17通过调控上游基因ILA1的表白，调控旗叶节点厚壁细胞次生细胞壁的合成，进而调控旗叶夹角。该研讨提醒了成长素旌旗灯号转导调控次生细胞壁身分决议旗叶角度的机制，为水稻和其他谷物作物提供了育种目的。(100yiyao.com）