近日，華南農業大學生命科學學院、國家重點實驗室劉耀光院士團隊在植物學新刊Plant Communications（影響因子8.625，生物1區）發表了題為“Rice OsUBR7 modulates plant height by regulating histone H2B monoubiquitination and cell proliferation”的研究論文（論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.xplc.2022.100412）。   　　水稻（Oryza sativa L.）是世界上最重要的糧食作物之一，同時也是單子葉植物基因組和遺傳學研究的模式生物。株高作為農作物抗倒伏和高產育種的重要農藝性狀，也是影響水稻產量的重要影響因素之一。因此，深入研究水稻半矮稈基因的表達調控及其作用機制，可以為完善水稻株高發育的分子機理和育種改良提供理論依據。在本研究中發現了一個新的水稻半矮稈突變體osubr7以及相關基因OsUBR7，該基因編碼一個單泛素化修飾組蛋白H2B（H2Bub1）的E3泛素連接酶。H2Bub1是染色質中組蛋白的一種常見且重要的表觀遺傳修飾，與真核生物的基因轉錄活性的調節密切相關。然而，H2Bub1在植物株高發育中的調節作用仍然很少被研究。   　　本研究通過一系列生化實驗證明了OsUBR7作為一種新的E3連接酶催化水稻H2B單泛素化，是許多與細胞增殖和器官發育相關的基因位點的表觀遺傳調節因子。在野生型水稻中，OsUBR7特異性結合某些染色質區域的H2B并在K148處單泛素化修飾，此過程由OsUBC18充當OsUBR7的特異性E2泛素結合酶。通過改變這些基因位點的染色質狀態，維持正常轉錄和細胞周期進程以確保正常發育。然而，在osubr7突變體植株中，OsUBR7的功能喪失導致靶基因位點的H2Bub1水平降低，從而降低靶基因的表達水平。受到抑制的細胞周期進程會導致節間變短，從而導致osubr7突變體的株高降低。OsUBR7所介導的這一新的植物H2Bub1修飾機制，不僅擴展了UBR7家族在真核生物中的已知功能也可以作為未開發的表觀遺傳資源，用來改善作物的株型和抗倒伏性狀。   　　我校劉耀光院士和生命科學學院初志戰副教授為共同論文通訊作者。生命科學學院劉耀光院士課題組已畢業博士鄭洋誼為論文第一作者。該研究得到了國家自然科學基金、國家重點研發計劃和廣東省自然科學基金等項目的資助。