Nature Commun. | 李家洋院士研究组揭示水稻分蘖和株高的协同调控机制

水稻的分蘖和株高是水稻株型的重要组成部分，同时也是水稻产量形成的重要因素。半矮秆基因导致茎秆变短，抗倒伏能力增强，并且收获指数提高，促成了小麦和水稻的“绿色革命”。水稻的分蘖数和株高成反比关系。研究表明，植株矮化与分蘖增多有关联，并且分蘖也影响着植物的株高。目前，在控制分蘖和株高方面的分子机制都已取得了重要进展，但分蘖和株高的协同调控机制尚不明确。

6月21日，Nature Communications在线发表了中科院遗传与发育生物学研究所李家洋院士研究组题为SLR1 inhibits MOC1 degradation to coordinate tiller number and plant height in rice的研究论文。该研究鉴定了协同调控水稻分蘖和株高的重要组分，并揭示了相关作用机制。

MOC1（MONOCULM 1）是一个调控水稻分蘖的主控因子。该研究发现，MOC1通过与GA信号途径的DELLA 蛋白 SLR1（SLENDER RICE 1 ）结合，从而使MOC1免遭降解。GAs引起SLR1的降解，结果导致茎伸长，同时引起MOC1的降解，进而导致分蘖数减少。因此，该研究阐述了GAs、SLR1和MOC1协调控制水稻株高和分蘖数的分子机制。

GA信号和MOC1协同调控水稻株高和分蘖的作用模型

一直以来，李家洋院士团队与合作者对水稻分蘖的调控机制进行了系统深入研究。先后解析了水稻分蘖主控基因MOC1 基因以及调控MOC1蛋白稳定性的关键因子TAD1 基因、调控分蘖角度的LAZY1 基因、理想株型基因IPA以及D27、D53等关键因子，取得了一系列原创成果，对水稻株型建成的分子机理做出了重要贡献。