水稻是我國重要的主糧作物。籽粒大小是決定稻米外觀品質和產(chǎn)量的重要農(nóng)藝性狀。近年來，水稻籽粒大小的調(diào)控機理研究取得了較大進展，許多重要相關基因被克隆和分析。然而，目前與之相關的遺傳調(diào)控網(wǎng)絡較少被報道，限制了人們對籽粒大小調(diào)控機理的認知，也制約了其在作物高產(chǎn)優(yōu)質分子育種實踐中的利用。 　　此前，中國科學院植物研究所宋獻軍研究組發(fā)現(xiàn)了一個控制水稻谷粒長度和產(chǎn)量的遺傳位點TGW3，其目標基因編碼一個GSK3類型的蛋白激酶。以此為基礎，研究借助酵母雙雜交文庫篩選技術，鑒定到TGW3的一個新的互作因子OsIAA10。研究發(fā)現(xiàn)，TGW3能夠直接對OsIAA10蛋白的絲氨酸位點S68、S75和S97進行磷酸化修飾，且這些絲氨酸位點的磷酸化，調(diào)控了水稻籽粒大小。進一步，研究發(fā)現(xiàn)，OsIAA10的磷酸化，增加了與OsTIR1之間的互作和蛋白降解，并降低了其與OsARF4之間的蛋白互作。同時，遺傳學數(shù)據(jù)表明，存在一個OsTIR1-OsIAA10-OsARF4介導的生長素信號通路，調(diào)控水稻籽粒大小。此外，生理學和分子生物學數(shù)據(jù)表明，TGW3還介導了水稻植株對油菜素內(nèi)酯的反應，且該效應能夠通過上述信號通路進行傳遞。該研究揭示了一個調(diào)控水稻籽粒大小的新通路，為進一步改良作物的相關農(nóng)藝性狀提供重要靶標。 　　3月3日，相關研究成果在線發(fā)表在Cell Reports上。研究工作得到中科院戰(zhàn)略性先導科技專項（A類）和國家自然科學基金的支持。