2021年4月27日，我校生命科学与医药学院汪得凯研究员团队与中国科学院遗传与发育生物学研究所李云海研究员研究团队、中国水稻研究所钱前院士团队合作，揭示了GW2-WG1-OsbZIP47分子模块调控水稻籽粒大小和粒重的遗传与分子框架，为改善作物产量开辟了新途径。该研究成果在线发表于Molecular Plant杂志（DOI: doi.org/10.1016/j.molp.2021.04.011）（SCI影响因子12.08），我校汪得凯研究员为该论文的共同第一作者，李云海研究员和钱前院士为共同通讯作者。

    上述三个团队通过多年的深入合作，在水稻籽粒大小和粒重等水稻产量性状形成的分子基础等领域取得了一系列重要研究进展，研究结果相继发表于植物遗传学知名杂志（Molecular Plant，2021；Plant cell,2021; Plant cell,2020; Plant J,2017）。

    水稻是世界上最重要的粮食作物之一，提高水稻产量对支持和应对全球人口的快速增长至关重要。调控种子大小是提高农作物产量的关键策略，也是一个基本的生物学问题。尽管目前已鉴定和报道了多个调控水稻籽粒大小的重要基因，但这些调控因子决定粒度的遗传和分子机制仍有待进一步阐明。

通过在发育的圆锥花序中过表达水稻基因以鉴定调控籽粒大小的因子，结果发现携带LOC_Os02g30850基因的株系显示出较宽、略短和加重的籽粒表型，并将该基因命名为WIDE GRAIN 1（WG1），其编码CC型谷氧还蛋白（OsGRX8）。利用CRISPR/Cas9技术获得WG1的功能缺失突变体，对其功能进一步鉴定发现，WG1正调控水稻粒宽和粒重以及器官的生长。结果表明WG1和转录因子OsbZIP47分别是粒宽和粒重的正/负调控因子。生长信号可以激活WG1以抑制OsbZIP47的转录激活活性，从而抑制下游基因的表达。WG1对OsbZIP47的抑制作用可能是通过招募转录共抑制因子ASP1来实现的（左图）。当生长信号减弱或消失时，编码E3泛素连接酶的GW2能够泛素化WG1并促进其降解，此时OsbZIP47的转录抑制被释放，从而促进下游基因的表达（右图）。

原文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1674205221001349