科学岛团队解析水稻粒长基因调控产量性状新机制

近日，中国科学院合肥物质院智能所吴跃进研究员课题组在水稻粒长基因的发掘及机制研究方面取得新进展，为水稻高产育种提供新的基因资源，相关成果已被Physiologia Plantarum接收发表。

高产是水稻育种的主要目标之一，粒型（粒长、粒宽等）是影响产量的重要农艺性状。科研团队通过物理诱变获得一个粒长变短而粒宽不变的突变体rgl2。细胞学分析发现，粒长变短主要由于细胞数量的减少，而非细胞长度的变化。图位克隆和功能分析表明，RGL2编码一种角蛋白相关蛋白（KAP），在幼穗中的表达水平较高。过表达可显著增加粒长，并通过增加籽粒中的细胞增殖提高单株产量。此外，OsRGL2与RGB1蛋白相互作用，提示其可能通过调控G蛋白信号通路来正向调节粒型与产量。研究还发现，RGL2可能通过调控细胞周期影响粒长。因此，RGL2通过调节细胞周期相关基因影响细胞增殖，从而正向调控水稻粒长。这一发现不仅加深了对水稻粒型遗传机制的理解，也为水稻高产的分子设计育种提供了新的策略与方向。

图1 rgl2表型分析

图2 RGL2基因的作用机制