New Phytol | 山东农业大学王永红/张宁合作团队揭示水稻分蘖角度调控新机制

分蘖角度是作物株型的重要组成部分，对作物种植密度、群体光合效率以及最终产量具有重要影响。水稻分蘖角度的形成与重力反应密切相关。解析其背后的分子调控机制，不仅有助于揭示植物感知和响应重力的基本生物学过程，更对提高水稻群体产量具有指导意义。

山东农业大学生命科学学院王永红教授团队长期致力于水稻株型研究，围绕重力反应调控的水稻分蘖角度系统开展研究，揭示了以HSFA2D-LA1-WOX6/11为核心的水稻分蘖角度遗传调控途径。近日，该团队与山东农业大学农学院张宁教授团队合作在New Phytologist发表了题为HSFA2D-LAZY6—LAZY1 module regulates shoot gravitropism and tiller angle in rice的研究论文，揭示了LA6作为连接HSFA2D与LA1的关键因子调控水稻分蘖角度的分子机制，进一步完善了水稻分蘖角度的遗传调控网络。

研究团队通过突变体筛选鉴定到la6突变体，其表现为分蘖角度显著增大，且水稻茎重力反应存在明显缺陷。进一步通过MutMap图位克隆方法，成功鉴定到了LA6基因。LA6编码一个热激蛋白70相互作用蛋白 (HEAT SHOCK PROTEIN 70-interacting protein)。研究发现LA6不仅与上游转录因子HSFA2D直接互作，并受到其正向调控，同时还能与下游关键因子LA1结合，可能在质膜上通过调节LA1的极性定位，促进生长素不对称分布和WOX6/11不对称表达，进而导致水稻茎的弯曲生长。更重要的是，研究还揭示该模块存在一条精细的负反馈调控机制：HSFA2D激活LA6转录，而LA6蛋白反过来通过与HSFA2D的蛋白互作抑制其转录激活能力，实现水稻对重力反应与分蘖角度调控的动态平衡（图1）。该研究不仅对水稻株型改良具有指导意义，也为深入解析植物如何感应重力信号并做出协调生长提供了重要线索。

图1 HSFA2D-LA6-LA1调控水稻分蘖角度的工作模型

山东农业大学生命科学学院梁彦副教授为该论文的第一作者，农学院张宁教授为通讯作者，王永红教授对该研究进行了重要指导。该研究得到了农业生物育种国家科技重大专项，国家重点研发计划，国家自然科学基金等基金的资助。

http://doi.org/10.1111/nph.70237