中国水稻研究所钱前院士团队/南京农业大学熊国胜团队合作发现G蛋白信号调控粒型新途径

来源：BioArt植物

水稻籽粒大小是决定水稻产量的重要农艺性状。迄今为止，已经报道多个粒型基因在G蛋白信号传导、泛素-蛋白酶体降解、丝裂原活化蛋白激酶、植物激素信号传导和转录调控途径中发挥作用。其中，G蛋白由Gα、Gβ和Gγ三个亚基组成，主要在信号转导中起分子开关作用调控植株的生长和发育。在水稻中，共鉴定到一个Gα基因（RGA1），一个Gβ基因（RGB1）和五个Gγ同源基因（RGG1，RGG2，GS3，DEP1和GGC2）。目前已明确G蛋白信号参与调控植株的生长发育和籽粒大小，然而G蛋白信号如何调控下游基因表达的分子机制仍不太清楚。

图1. GR5与Gγ亚基互作调控水稻籽粒大小

近日，中国水稻研究所钱前院士团队和南京农业大学熊国胜团队合作在Plant Communications在线发表了题为“GR5 acts in the G-protein pathway to regulate grain size in rice”的研究论文，该研究报道了水稻Gγ亚基与AP2家族转录因子GR5相互作用，通过调控下游靶基因的表达控制细胞数目和大小，进而决定水稻籽粒大小的分子机制。该研究丰富了G蛋白信号调控粒型发育的遗传网络，为水稻高产育种提供了新的理论依据。

图2. GR5参与G蛋白信号调控籽粒发育的模式图

中国水稻研究所博士研究生王月影、博士研究生吕阳和余海平助理研究员为该论文的共同第一作者。中国水稻研究所钱前院士、胡江研究员和南京农业大学熊国胜教授为该论文的共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金、国家重点研发计划和海南省院士创新平台专项研究基金等项目的资助。