近日,中国科学院植物研究所宋献军研究组在国际知名学术期刊Developmental Cell上发表了题为Optimizing rice grain size by attenuating phosphorylation-triggered functional impairment of a chromatin modifier ternary complex的研究论文,揭示了染色质修饰因子参与调控水稻籽粒大小的新途径。
与此同时,酵母文库筛选还鉴定到HHC4的另一个编码GSK3类激酶的互作蛋白TGW3。TGW3能够直接对HHC4的丝氨酸位点S189和S190进行磷酸化修饰,而且转基因结果表明,这些位点的磷酸化,直接参与了对水稻籽粒大小的调控。进一步研究发现,HHC4的磷酸化,降低了其蛋白稳定性及与bZIP23的互作,极大地削弱了 HHC4作为转录共激活因子的作用(图1)。此外,多年多点的大田实验结果表明,转基因提高HHC4表达,增产可达24%。
综上,该研究为深入阐明染色质修饰因子调控籽粒大小的机理提出了新见解,为作物高产分子育种提供了有用基因资源。
中国科学院植物研究所已毕业博士研究生沈少炎为论文第一作者,宋献军研究员为通讯作者。该研究得到中国科学院战略性先导科技专项(A类)和国家自然科学基金的资助。
论文链接:
https://doi.org/10.1016/j.devcel.2023.12.013