遺傳發育所在水稻葉夾角調控的分子機理研究中取得進展

　　細胞壁是由纖維素、半纖維素和果膠構成的復雜多糖網絡結構，為植物體提供機械支撐。水稻細胞壁研究對于抗倒伏等農藝性狀的改良具有重要意義。水稻葉片夾角是影響產量的重要農藝性狀，直立的葉片可顯著提高光合效率和植株密植度，進而增加產量。目前已報道的調控水稻葉片夾角的基因多與油菜素內酯或其他激素引起的細胞增殖或膨大有關，對細胞壁調控葉夾角的作用機制還知之甚少。

　　中科院遺傳與發育生物學研究所周奕華課題組對一葉片夾角增大的水稻突變體開展研究，發現突變體葉枕部位機械組織顯著變小、細胞壁主要成分纖維素和木聚糖含量下降，導致葉枕部位機械強度下降、葉夾角增大，但對油菜素內酯的反應正常。研究表明，突變體表型是由MAPKKK家族C組成員ILA1基因的T-DNA插入突變引起。酶活實驗確定ILA1具有絲氨酸蘇氨酸激酶活性。亞細胞定位研究發現，ILA1主要定位于細胞核內，而且在葉枕的維管束中表達量較高。酵母兩雜交鑒定出6個與ILA1相互作用的未知功能的蛋白IIP，并得到了BiFC和CoIP實驗的驗證。體外磷酸化實驗證明，ILA1可直接磷酸化互作蛋白IIP4。芯片分析發現多個細胞壁合成關鍵基因的表達在突變體中顯著下調。

　　該研究發現ILA1介導的信號途徑調控葉枕部位機械組織的形成，是尚未報道過的調控水稻葉片夾角的新機制。這項工作已于2011年12月28日在The Plant Cell雜志上在線發表（DOI:10.1105/tpc.111.093419）。

　　華中農業大學熊立仲課題組寧婧和遺傳發育所周奕華課題組張保才為該論文的共同第一作者。該研究是由兩個課題組合作完成的，并得到了國家自然科學基金和863項目的資助。