■本报记者 王静

望着仓库里金灿灿的稻子，湖北咸宁市郊区的农民金铭心里美滋滋的，他不用发愁如何度过这个冬天了。这满仓粮食不仅可供家人一年有余，连牲畜家禽的口粮也都有了。这得益于他儿子的建议——还在春播时，在中科院就读研究生的儿子告诉他，不妨买些“天丰素”促进水稻发育生长，尤其是在水稻花期内，特别有用。于是，2014年，他第一次在水稻种植上使用了“天丰素”。这不，真的丰收了！

“天丰素”学名“油菜素内酯”（Brassinosteroid，简称BR）。上世纪70年代，美国科学家在油菜花粉中发现，油菜素内酯可以调控植物生长的全过程。“目前被广泛应用于农作物，从作物浸种、拌种，直到收获，均可使用，且效果良好。”中科院遗传与发育生物学研究所植物基因组学国家重点实验室研究员储成才告诉《中国科学报》记者。

持续多年的研究

研究人员多年来的实践发现：水稻浸种时使用天丰素，发芽率能提高10%，根芽也会长得粗壮；在秧苗期使用，水稻分蘖也多；花粉期喷撒，能提高花粉活性，促进授粉；在灌浆期使用，则颗粒饱满。

储成才告诉记者，天丰素广泛存在于植物体内，能够使植物难以感染病害，并提高抗寒、抗盐能力，是目前学术界公认的绿色环保型植物生长调节剂，在农作物生产长中得到愈来愈多的应用。

尽管天丰素的调控通路在双子叶模式植物拟南芥中的研究已非常清晰，但在很长的时间内，科学家依然并不能回答“油菜内酯素是如何调控水稻生长、籽粒灌浆等生理过程”这一疑问。

为了寻找答案，自2006年以来，储成才不断和学生们探讨，并在实验室首次建立了相关调控模型。

“关键在于要获得大量的相关基因突变体。”储成才说。

为此，实验室从国内外不同实验室收集了大量油菜素内酯、赤霉素合成等素材及其信号传导相关突变体。他们的研究得到了国内外同行实验室的全力支持。通过大规模筛选水稻突变体，储成才实验室获得一个矮杆且分蘖减少的水稻突变体（dwarf-and-low tillering，简称dlt），并对此这个突变体进行了基因定位工作。

童红宁，2004年考入中科院遗传发育所硕博连读，师从储成才。2006年，储成才让童红宁接手这项研究。童红宁即从dlt水稻突变体开始，克隆鉴定了调控水稻株高矮和分蘖的dlt基因，并首次证明dlt是油菜素内酯调控途径中的一个正调控子，相关论文于2009年发表在《植物杂志》上。

得益于自然基金资助

2010年，童红宁博士毕业留遗传所工作，继续开展这一研究。他又发现了水稻中油菜素内酯信号主通路中的关键负调控因子GSK2，论文于2012年发表在《植物细胞》上。

2013年，童红宁获得国家自然科学基金面上项目的支持，开展水稻油菜素内酯信号通路研究。紧随而来的是，2014年当课题组招收博士肖云华时，课题组得到了国家自然科学基金重大研究计划“主要农作物产量性状的遗传网络解析”重点项目、面上项目及植物基因组学国家重点实验室的经费的支持。由此，他们得以深入研究油菜素内酯在调控水稻籽粒大小上的分子调控网络。

在国家科研经费强力支持下，半年多过去，课题组又有了新的进展。一周前，童红宁、肖云华通过对大量突变体的功能分析，发现油菜素内酯素通过调节另一植物激素赤霉素（GA）的代谢来调控细胞的生长。

童红宁解释，在生理浓度下油菜内酯素诱导赤霉素合成，促进植物生长。也就是说，当赤霉素浓度低时，会抑制油菜素内酯反应；而赤霉素浓度高时，会利用油菜素内酯促进植物生长。这一研究揭示了油菜素内酯促进水稻生长的分子机制，系统阐释了两种控制水稻株高的重要激素间的关系，为利用油菜素内酯提高作物产量提供了理论支持。目前，其相关论文于11月4日在线发表于《植物细胞》杂志上。