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晋鹏

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[交流] [优秀文章推荐]中科院在水稻株型调控研究中取得新进展已有2人参与

中国科学院种康院士研究组揭示OsmiR396d通过影响赤霉素（GA）和油菜素内酯（BR）信号通路，从而调控水稻的形态构型。

植物形态构型的遗传改良是提高水稻产量的策略之一。虽然植物形态构型调控研究已取得较大进展，但具体的分子机制仍不甚清楚。本研究发现，过表达OsMIR396d可导致水稻半矮化和叶倾角增大，为BR提高突变体的典型表型。OsmiR396d参与BR和GA信号通路的互作网络。在过表达OsMIR396d植株中，BR信号增强。相反地，GA信号转导和生物合成均降低。BR信号通路的核心转录激活因子BRASSINAZOLE-RESISTANT1（OsBZR1）通过调控不同靶基因的表达，直接促进OsmiR396d的积累，OsmiR396d可调控BR响应和GA生物合成。生长调节因子6（OsGRF6）是OsmiR396d靶标之一，其参与GA的生物合成和信号转导，但不直接参与BR信号转导。该研究揭示了BR与GA相互作用多层面调控植物形态构型的分子机制。

OsmiR396d的靶基因OsGRF(Growth Regulating Factor)基因家族编码一类生长调节因子类的转录因子。通过组织表达模式分析，我们发现OsmiR396d的靶基因OsGRF类基因家族在水稻幼穗中均有较高的表达，其中OsGRF6和OsGRF10基因在幼穗中的表达尤为明显，这就暗示这两个基因可能在穗子发育中发挥着更加重要的作用。我们将OsGRF6过表达植株与OsmiR396d过表达水稻杂交后，OsmiR396d过表达株系矮化及颖花发育异常的表型得到了完全的恢复，这就表明OsmiR396d过表达转基因水稻花器官异常及矮化的表型确实是由于靶基因的表达下调引起的。

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