近日，Plant Physiology在線發(fā)表了中國農(nóng)業(yè)科學院作物科學研究所作物功能基因組研究創(chuàng)新團隊題為“Ubiquitin Specific Protease 15 Has an Important Role in Regulating Grain Width and Size in Rice”研究論文，利用水稻粒型突變體lg1-D，發(fā)現(xiàn)通過調(diào)控OsUBP15基因表達量可以改變水稻粒寬。

粒型是決定水稻籽粒重量，進而影響水稻產(chǎn)量和品質(zhì)的重要農(nóng)藝性狀。水稻粒型性狀的研究對提高稻米產(chǎn)量具有重要的現(xiàn)實意義和理論價值。該團隊以水稻粒型突變體lg1-D為材料，通過圖位克隆的方法鑒定了一個編碼具有去泛素酶活性的粒寬調(diào)控基因OsUBP15。增加OsUBP15基因的表達量可以顯著增加轉基因株系籽粒寬度，而干擾或功能缺失OsUBP15基因均使轉基因株系種子變窄。OsUBP15蛋白可以與另一個粒型調(diào)控因子OsDA1互作。在lg1-D突變體中，突變的OsUBP15蛋白穩(wěn)定性增加，這可能是導致該突變體籽粒變寬的根本原因。該基因可能與其在基因組上緊鄰的粒型調(diào)控基因 GW2 存在著某種關系，二者共同控制籽粒寬度。此項研究豐富了水稻粒寬調(diào)控的分子遺傳網(wǎng)絡，也為在生產(chǎn)上改良水稻粒型奠定了基因和材料基礎。

作科所研究生師翠蘭博士和任玉龍副研究員為本文共同第一作者，萬建民院士和程治軍研究員為本文共同通訊作者。本研究得到國家自然科學基金、轉基因重大專項和中國農(nóng)科院基本科研業(yè)務費的資助。