山东农科院湿地所联合中国农科院作科所：揭示独脚金内酯抑制水稻分蘖芽糖分获取的负调控机制 论文登《Molecular Plant》
重大科研突破，揭示独脚金内酯调控水稻分蘖新机制，具有育种应用价值，信源权威，时效性稍逊。
山东省农科院湿地所联合中国农科院作科所团队在中科院一区TOP期刊《Molecular Plant》（IF=32.7；CiteScore 39.2）发表研究：独脚金内酯通过抑制水稻分蘖芽糖分获取负调控分蘖。在独脚金内酯相关突变体中鉴定到两个高度同源的单糖转运蛋白OsMST3和OsMST6显著上调，同时敲除抑制分蘖，过表达后者使水稻单株产量提升约30%。该研究首次证实单糖可被长距离运输，丰富了植物同化物主要以蔗糖形式长距离运输的传统认知。
近日，山东省农科院湿地所联合中国农科院作科所团队在中科院一区top学术期刊《Molecular Plant》（IF: 32.7; CiteScore: 39.2）发表研究论文揭示了独脚金内酯通过抑制水稻分蘖芽糖分获取，从而负调控水稻分蘖的分子机制。
水稻分蘖是决定产量的关键农艺性状，其发生与伸长受植物激素与营养信号的协同调控。独脚金内酯作为抑制分蘖的核心激素，与作为能量来源和信号分子的糖类之间存在复杂的分子互作，但二者如何协同调控分蘖芽伸长的机制尚不清楚。
研究团队通过定量蛋白质组学分析，在独脚金内酯相关突变体中鉴定到两个高度同源的单糖转运蛋白OsMST3和OsMST6显著上调。同时敲除两个基因，可抑制水稻分蘖；过表达后者，水稻单株产量提升约30%。研究发现，该类蛋白作为质子依赖型葡萄糖和果糖的内运蛋白，可介导部分葡萄糖和果糖直接从叶片长距离运输至分蘖芽，无需依赖蔗糖合成途径。同时，葡萄糖和果糖能够诱导这两个蛋白表达并改变其在细胞上的分布模式，这一调控机制对分蘖芽的伸长起着至关重要的作用，而独脚金内酯拮抗此过程。该研究首次证实单糖可被长距离运输，丰富了关于植物同化物主要以蔗糖形式长距离运输的传统认知，为水稻理想株型的分子设计育种提供了重要的理论依据和重要靶点。
中国农科院作科所博士研究生王天浩、山东省农业科学院湿地农业与生态研究所助理研究员莫天宇、中国农科院作科所助理研究员孙莹璐为论文的共同第一作者，中国农科院作科所李学勇研究员、赵金凤副研究员为本文的共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金、中国农业科学院创新工程、中国农业科学院基本科研业务费专项的资助。