東北地理所水稻BR信號和株型調控取得進展

　　BR是一種重要的甾醇類植物激素，參與調控植物生長發育的各個方面，包括調控植物的株型、細胞的分裂、細胞的伸長、維管束的分化、光形態的建成以及響應各種生物和非生物脅迫。BR信號元件及信號轉導通路在雙子葉模式植物擬南芥中已被研究的較為清楚，而在單子葉模式植物水稻中研究的相對較少，水稻BR信號元件及調控網絡有待挖掘和闡明。

　　中國科學院東北地理與農業生態研究所科研人員首次發現水稻轉錄因子OsWRKY53能夠正向調控BR信號，OsWRKY53基因過表達轉基因水稻（OsWRKY53-OE）呈現出葉傾角增大、種子增大、其葉傾角對外源的BR處理超敏感等一系列BR信號增強的表型；而敲除突變體（oswrky53）表現出葉傾角變小、種子變小、株高變矮、其葉傾角對外源的BR處理敏感性下降等一系列BR信號缺陷的表型。這說明OsWRKY53是BR信號的一個新的正調控因子。進一步研究分析發現，OsWRKY53與絲裂原激活蛋白激酶OsMAPK6之間存在互作關系，并且OsMAPK6能夠磷酸化OsWRKY53。體外激酶測定實驗分析發現，OsWRKY53N端SP cluster序列中的Ser是主要的OsMAPK6磷酸化位點。將其中的Ser突變成Ala后，由于不能被OsMAPK6磷酸化，OsWRKY53(SA)過表達轉基因水稻表現出與野生型類似的表型；而將其中的Ser突變成Asp后，由于能夠被OsMAPK6組成型磷酸化，OsWRKY53(SD)過表達轉基因水稻呈現出更加顯著的BR信號增強的表型。這說明OsWRKY53被OsMAPK6磷酸化是其發揮BR信號正調控因子功能的關鍵。

　　研究揭示了水稻轉錄因子OsWRKY53能夠正向調控BR信號和水稻株型，這不僅豐富了BR信號轉導通路，而且挖掘了OsWRKY53未被報道的生物功能，對不同激素之間信號識別、信號交流和信號轉導提供新的研究思路和研究視角，具有重要的理論和應用價值。

　　研究成果在線發表在Plant Physiology上，相關工作得到了國家自然科學基金、中科院先導專項、黑龍江省自然科學基金和中科院百人計劃的資助。