广东
叶夹角是决定水稻种植密度、光合作用效率和产量的关键农艺性状。叶枕作为连接叶片和叶鞘的组织器官，直接决定叶夹角的大小。已有研究表明，油菜素内酯（Brassinosteroid，BR）和MAPK信号通路通过参与叶枕的发育调控水稻叶夹角大小。
近日，福建省农业科学院水稻研究所张建福研究员、谢华安院士团队在Plant Communications发表了题为“The OsMAPK6-OsWRKY72 module positively regulates rice leaf angle through brassinosteroid signals”的研究论文。该研究揭示了OsMAPK6-OsWRKY72模块通过直接参与BR信号通路调控水稻叶夹角的分子机制。
研究发现OsWRKY72功能缺失导致叶片夹角变小，而过表达导致叶片夹角明显增大，表明OsWRKY72作为水稻叶夹角的正调控因子。进一步发现OsWRKY72直接与BR信号受体OsBRI1启动子结合并激活OsBRI1的上调表达来触发BR信号，且OsWRKY72对BR信号的激活作用依赖于其对OsBRI1的直接调控。另一方面，OsMAPK6与OsWRKY72互作并在T86和S88位点磷酸化OsWRKY72。模拟磷酸化的OsWRKY72T86D/S88D对OsBRI1表达的激活作用显著增强，而磷酸化缺失的OsWRKY72T86A/S88A对OsBRI1启动子的亲和性和激活作用降低，表明OsMAPK6介导的T86和S88位点磷酸化对OsWRKY72激活OsBRI1表达具有重要功能。遗传学证据进一步表明OsMAPK6-OsWRKY72-OsBRI1模块位于同一信号通路调控叶夹角。总的来说，本研究揭示了OsWRKY72作为一个核心信号因子通过串扰MAPK信号通路和BR信号通路调控水稻叶夹角（图1），为优化水稻株型设计和提高作物产量提供了重要理论依据。
图1 OsMAPK6-OsWRKY72调控水稻叶夹角的工作模型
福建农林大学农学院已毕业博士王福祥（现甘肃农业大学生命科学技术学院青年教师）、福建农林大学农学院已毕业硕士生张玲和福建省农业科学院水稻研究所崔丽丽副研究员为该论文的共同第一作者。福建省农业科学院水稻研究所张建福研究员为该论文的通讯作者。福建省农业科学院水稻研究所为该论文的第一单位和通讯作者单位。福建农林大学硕士研究生赵永超、黄熠，江敏榕以及福建省农业科学院水稻研究所蔡秋华副研究员、连玲助理研究员、朱永生副研究员和谢鸿光高级农艺师等参与了该研究。中国科学院遗传与发育生物学研究所李家洋院士、中国科学院植物研究所张翠研究员、中国科学院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所杨卫兵研究员、中国农业科学院植物保护研究所王国梁教授以及中国农业大学生物学院陈启军教授为本研究提供了帮助和支持。该研究得到了国家水稻产业技术体系（CARS-01-08）、福建省财政专项---福建省人民政府与中国农业科学院战略合作项目（5511）（XTCXGC2021001）、福建省科技重大专项（2020NZ08016）、福建省公益类科研院所专项（2020R1023008），国家自然科学基金青年科学基金（32201733），福建省农业科学院科研项目（GJYS202301）以及中央引导地方科技发展专项（2022L3018）的资助。
来源：福建省农业科学院
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