近日，中科院合肥研究院智能所吳躍進研究員課題組在水稻脆稈基因調控產量性狀機制研究方面取得新進展，為“谷草兼用”品種培育提供重要的基因資源，相關成果已被Frontiers in Plant Science接收發表。

　　水稻產量是最重要的性狀之一，籽粒大小是調控產量性狀的關鍵因子。科研團隊利用離子束誘變獲得的一個水稻小粒突變體lgw，基因克隆表明lgw是脆稈基因BC12的新等位變異。BC12通過調控細胞壁纖維素合成產生脆稈性狀，但是如何參與水稻籽粒大小的調控目前還未報道。研究發現lgw突變位點位于BC12的核定位信號區段，影響其核定位。過表達該基因可顯著增加粒長和千粒重。LGW/BC12通過直接結合粒長基因GW7的啟動子并調控其轉錄，從而影響籽粒大小。LGW/BC12—GW7作用途徑的發現為細胞壁合成與產量形成機制解析奠定基礎。

　　水稻脆稈性狀有利于秸稈還田和高效利用。BC12是一個典型的脆稈基因，突變后會導致脆稈表型，但是lgw突變體秸稈脆性不明顯，推測LGW/BC12在調控細胞壁合成和籽粒大小依賴于其不同的生物學功能。因此，該研究進一步揭示了LGW/BC12一因多效的分子機制，為“谷草兼用”水稻品種培育提供重要的理論支撐。

　　該研究得到國家自然科學基金，中科院青促會、合肥研究院院長基金等項目的支持。

　　文章鏈接：https://doi.org/10.3389/fpls.2022.997624 

　　圖1  lgw表型分析

　　圖2  LGW調控粒型的機制解析