中科院植物所揭示水稻株型建成分子机制

记者日前从中国科学院植物研究所了解到，由中国科学院研究员、院士钟康带领的团队，通过生理检测、生化手段验证和遗传观察，进一步阐明了水稻微核糖核酸通过植物激素信号调节株高与叶片夹角的分子机制，为了解植物激素对株型的精细调控提供了新的信息。相关结果最近发表在《植物生理学》杂志上。

MicroRNA是近年来在许多真核生物和病毒中发现的一种长度约为22个核苷酸的RNA分子。它不直接编码蛋白质，但可以通过转录后调节机制来调节基因。研究人员发现，在水稻中，当一种叫做锇396d的微小核糖核酸过度表达时，水稻表现出叶片角增大和部分矮化的表型。

通过一系列的研究方法，研究人员证实了油菜素内酯信号通路中的一个核心成分直接激活了该microRNA编码基因的表达，该microRNA分别控制两个靶基因的转录。在水稻株高的调节中，这种微核糖核酸分子抑制了目标基因之一的表达，导致赤霉素合成和信号减弱，导致水稻部分矮化表型。然而，在水稻苗期调节叶片角度的过程中，microRNA分子通过抑制另一个靶基因释放对油菜素内酯信号的抑制，并积极调节叶片角度。

据了解，水稻的株高和叶角是形成理想株型的重要方面。由于直立叶片能使水稻在灌浆过程中获得更多光能，增加产量，因此株型的分子设计是水稻育种的一个重要策略。研究结果有望为水稻分子设计和育种提供新的思路。