本报讯 近日，《植物细胞》在线发表了中国农业科学院作物科学研究所与南京农业大学的合作成果。该研究克隆了水稻株型发育新基因OsSHI1，并对其分子机制进行深入探究。南京农业大学博士后段二超和王益华教授为共同第一作者，中国农科院副院长、中国工程院院士万建民为通讯作者。

水稻、小麦、大麦以及高粱等禾本科作物的产量主要由有效穗数、穗粒数及千粒重三因素决定，而有效穗数和穗粒数则主要由植株分蘖数及穗分枝数所决定。因此深入研究分蘖或分枝发育的调控机理，对植物株型改良、提高作物产量具有重要意义。

研究人员鉴定了一个新的水稻株型发育突变体SHI1，其分蘖数减少、茎秆粗壮并且穗分枝数显著增加。图位克隆结果表明，目的基因OsSHI1编码植物特异转录因子，主要在腋芽及幼穗中表达。

通过酵母双杂交筛库鉴定出一个重要的互作蛋白IPA1，即理想株型调控因子OsSPL14。IPA1对水稻株型发育的调控主要通过调控下游关键基因OsTB1及OsDEP1来实现。有趣的是，在这两个基因的启动子中均发现OsSHI1识别基序的存在，且OsSHI1可直接结合OsTB1及OsDEP1的启动子。

在突变体SHI1中，OsTB1及OsDEP1的表达水平显著上调。进一步研究发现，OsSHI1可降低IPA1对OsTB1及OsDEP1启动子的结合能力并抑制其对下游靶基因的转录激活活性，进而协同调控水稻株型的发育。

该研究成果从分子遗传学的角度阐明转录因子OsSHI1在水稻分蘖及穗分枝形成过程中的关键作用，对进一步通过植物株型改良进而提高作物产量具有重要指导意义。（王方）

相关论文信息：https://doi.org/10.1105/tpc.19.00023