广东
利用杂种优势进一步提高水稻产量的瓶颈是籼、粳亚种间杂交导致不育或结实下降。然而，这一难题可通过构建籼粳特异亲和型单片段代换系（SSSL）解决。鉴于SSSL与受体仅存在唯一代换片段的差异，因而是集功能基因鉴定和分子设计育种于一体的理想遗传育种材料。尤其，SSSL可准确鉴定传统群体不易识别的微效产量性状QTL。
近期，西南大学农学与生物科技学院水稻团队利用粳型亲籼SSSL-Z499图位克隆1个籼、粳亚种间粒型分化的关键基因qRBG1/OsBZR5。在日本晴背景中含有来自籼型恢复系西恢18的稀有等位变异基因qRBG1Z的单片段代换系Z499表现长、宽大粒；与日本晴相同的Hap I粳稻品种呈现典型的短、宽粒；与qRBG1Z序列接近的Hap V、Hap VI和Hap Ⅳ等籼型品种呈现典型的细长粒(图1)。qRBG1为非典型的BES1/BZR1家族新成员OsBZR5，不同于水稻中已报道的OsBZR1-OsBZR4。qRBG1缺少3个重要的保守结构域，负调控水稻籽粒大小，而OsBZR1–OsBZR4正调控水稻籽粒大小。通过一系列实验表明，qRBG1/OsBZR5和OsBZR1协同抑制 BR合成途径基因D2，而拮抗介导BR信号途径调控籽粒大小的基因OFP1。该研究阐明了通过OsGSK2–qRBG1–OsBZR1–D2–OFP1调控水稻籽粒大小的新分子机制，为提高水稻产量提供了新途径。该研究结果在线发表在Nature Communications上，题目“Natural variation in the promoter of qRBG1/OsBZR5 underlies enhanced rice yield”。
西南大学赵芳明教授为该研究的通讯作者，何光华教授为共同通讯作者，张秋丽博士为第一作者，吴仁鸿讲师为共同第一作者。本研究由国家自然科学基金、国家地区联合基金及科技创新重大项目等资助。
论文链接：
https://doi.org/10.1038/s41467-024-52928-9
来源：西南大学
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