油菜素內(nèi)酯 (簡(jiǎn)稱BR) 是一類重要的植物激素，調(diào)控著水稻株高、葉夾角、籽粒大小等諸多重要農(nóng)藝性狀。近年來(lái)，BR信號(hào)傳導(dǎo)研究進(jìn)展迅速，但其精細(xì)調(diào)控機(jī)制還不清楚。
　　中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所植物基因組學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室儲(chǔ)成才研究組和中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所童紅寧研究組長(zhǎng)期合作致力于BR調(diào)控水稻生長(zhǎng)發(fā)育的分子機(jī)制研究。在前期工作中相繼克隆鑒定了水稻中BR信號(hào)傳導(dǎo)途徑中多個(gè)重要組分DLT、GSK2、GRF4等(Tong et al., 2009; Tong et al., 2012; Che et al., 2015)，并提出了以GSK2負(fù)調(diào)控因子為核心在蛋白水平調(diào)控下游轉(zhuǎn)錄因子功能來(lái)介導(dǎo)BR應(yīng)答反應(yīng)的模型(Tong and Chu, 2012; 2018)。一系列研究表明，BR在不同條件下對(duì)水稻生長(zhǎng)發(fā)育存在精細(xì)調(diào)控，如生理濃度下BR促進(jìn)水稻伸長(zhǎng)，而高濃度BR則抑制伸長(zhǎng)(Tong et al., 2014, Tong et al., 2016)。為了深入解析這一調(diào)控機(jī)制，實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了大量遺傳、生理生化等篩選，鑒定了兩個(gè)Ovate家族蛋白OFP1和OFP3，它們與DLT和GSK2均能互作。研究發(fā)現(xiàn)，OFP1是BR信號(hào)傳導(dǎo)途徑中的正調(diào)控因子，特異性受高濃度BR誘導(dǎo)，可能參與高水平BR對(duì)GA含量和株高的抑制作用 (Xiao et al., 2017)。
　　有趣的是，盡管OFP3與OFP1親源關(guān)系非常近，功能卻相反。opf3突變體促進(jìn)幼苗生長(zhǎng)，而過(guò)表達(dá)OFP3則導(dǎo)致植株表現(xiàn)出典型的BR缺失表型，包括植株矮化、葉片直立、籽粒變小、BR敏感性顯著下降等。進(jìn)一步通過(guò)生理、生化、分子、遺傳學(xué)等手段對(duì)OFP3的分子調(diào)控機(jī)制進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，OFP3能與BR信號(hào)傳導(dǎo)途徑下游的多個(gè)組分互作，不僅抑制BR信號(hào)，還抑制BR合成。BR抑制OFP3蛋白穩(wěn)定性，而GSK2則能磷酸化OFP3使其更加穩(wěn)定，而高濃度BR會(huì)誘導(dǎo)OFP3降解。這一研究成果揭示了OFP3作為BR信號(hào)傳導(dǎo)途徑中的負(fù)調(diào)控因子參與下游轉(zhuǎn)錄因子之間的相互作用，暗示OFP3可能作為一個(gè)激素信號(hào)的穩(wěn)定子發(fā)揮作用，進(jìn)而調(diào)控BR應(yīng)答反應(yīng)，豐富了人們對(duì)水稻中BR信號(hào)調(diào)控機(jī)制的認(rèn)識(shí)（圖）。
　　該研究成果于1月17日在The Plant Journal 雜志上在線發(fā)表。儲(chǔ)成才研究組已畢業(yè)博士研究生肖云華和博士研究生張國(guó)霞為該論文共同第一作者，儲(chǔ)成才和童紅寧為共同通訊作者。該項(xiàng)研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目資助。
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　　圖: OFP3與其它BR信號(hào)傳導(dǎo)途徑組分互作調(diào)控BR應(yīng)答反應(yīng)模型