本網(wǎng)訊  中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所萬(wàn)建民科研團(tuán)隊(duì)最新研究發(fā)現(xiàn)，一種新的D53核蛋白作為調(diào)控植物分蘗的激素——獨(dú)腳金內(nèi)酯信號(hào)途徑的“開關(guān)”，參與調(diào)控植物分蘗（枝）的生長(zhǎng)發(fā)育，從而為植物特別是農(nóng)作物的株型改良提供了重要的理論基礎(chǔ)，也為育種家解決水稻秈粳亞種間雜交優(yōu)勢(shì)利用技術(shù)難題提供了幫助。相關(guān)研究成果于12月11日在線發(fā)表在《自然》上。這也是萬(wàn)建民科研團(tuán)隊(duì)繼2012年在該刊上報(bào)道TE蛋白調(diào)控水稻分蘗形成機(jī)理后，在闡述植物分枝（蘗）形成機(jī)制領(lǐng)域的又一重大進(jìn)展。

　　據(jù)萬(wàn)建民介紹，雜交稻的推廣應(yīng)用被譽(yù)為第二次綠色革命，但普通秈型雜交稻的單產(chǎn)潛力已十分有限。而秈粳亞種間雜交具有強(qiáng)大的雜種優(yōu)勢(shì)，其有效利用可實(shí)現(xiàn)水稻單產(chǎn)的再次飛躍。因此，挖掘水稻秈粳亞種間的雜交優(yōu)勢(shì)成為作物育種學(xué)家的重要課題。然而，秈粳交雜種普遍存在植株偏高、易倒伏等問(wèn)題，使得秈粳亞種間的雜種優(yōu)勢(shì)利用受到了極大的限制。為攻克這一難題，科研團(tuán)隊(duì)從控制水稻分蘗的角度開展了探索性研究。

　　獨(dú)腳金內(nèi)酯是一類新的調(diào)控植物分蘗的激素，但該激素如何調(diào)控植物分蘗的分子機(jī)理尚不清楚。萬(wàn)建民科研團(tuán)隊(duì)利用一個(gè)部分顯性水稻矮化多分蘗突變體d53，通過(guò)外源激素處理和內(nèi)源激素測(cè)定進(jìn)行了獨(dú)腳金內(nèi)酯調(diào)控植物分蘗的機(jī)理研究。

　　結(jié)果表明，d53是一個(gè)獨(dú)腳金內(nèi)酯不敏感突變體。通過(guò)精細(xì)定位和圖位克隆，他們獲得了位于水稻第11號(hào)染色體短臂末端的DWARF 53(D53)基因，該基因編碼一個(gè)新的在結(jié)構(gòu)上與I類Clp ATPase類似的核蛋白——D53蛋白。后續(xù)的功能分析發(fā)現(xiàn)，在獨(dú)腳金內(nèi)酯存在的條件下，D53蛋白可與兩個(gè)已知的獨(dú)腳金內(nèi)酯信號(hào)分子D14、D3互作形成蛋白復(fù)合體，使得D53蛋白更易被蛋白酶體系統(tǒng)降解，從而誘導(dǎo)獨(dú)腳金內(nèi)酯信號(hào)的響應(yīng)，對(duì)植物分蘗發(fā)揮調(diào)控作用。這一結(jié)果為通過(guò)調(diào)控D53基因的表達(dá)量，影響?yīng)毮_金內(nèi)酯的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，從而對(duì)植物分蘗發(fā)揮調(diào)控作用提供了重要依據(jù)。