本网讯（通讯员 杨航）近日，我校农学院彭廷教授团队联合华南农业大学薛红卫教授团队在miRNA调控水稻产量和种子休眠机制方面取得重要研究进展，相关研究成果以 “The miR1866-OsUBP7 regulatory module promotes grain yield and seed dormancy through abscisic acid signaling in rice”为题在线发表在国际著名期刊《Journal of Integrative Plant Biolgoy》上。该研究揭示了miR1866通过靶向OsUBP7调控水稻粒重和种子休眠，为通过基因工程技术培育高产且休眠性增强的农作物新品种提供理论支撑和基因资源。
水稻是全球近半数人口的主粮，持续增长的粮食需求亟须通过育种和生物技术提升产量。粒重是产量构成的关键因子，适度的种子休眠在防止穗发芽、保障稻米品质中发挥重要功能。两者均为多基因数量性状，虽已克隆大量相关基因，但连接粒重与休眠的调控网络仍不完整。microRNA (miRNA) 作为基因上游调控因子，在调控植物粒重和种子休眠等发挥重要作用。水稻中泛素特异性蛋白酶OsUBP (Ubiquitin-specific protease) 基因的功能大多未知，尤其对粒重和休眠的贡献尚不清楚。
该研究发现敲除miR1866 可增加水稻粒重并增强休眠，进一步鉴定到编码具有体外去泛素化活性的蛋白OsUBP7转录本为miR1866的主要靶标。OsUBP7与miR1866总体上呈现相反的时空表达模式。过表达OsUBP7或抗miR1866切割版本OsUBP7植株籽粒千粒重显著增加、休眠显著增强。同时，miR1866-OsUBP7模块改变了蔗糖和淀粉代谢、细胞发育以及脱落酸(ABA)生物合成和信号转导相关基因的表达，且敲除miR1866或过量表达OsUBP7植株籽粒较野生型ABA含量增加，对外源ABA的响应更敏感。进一步研究发现OsUBP7与OsDA1和OsUCE1互作，从而影响颖壳细胞分裂和介导ABA途径，最终调控粒重与种子休眠 （图1可能缺少匹配的 ）。
图1 miR1866-OsUBP7模块调控水稻粒重和种子休眠的工作模型
我校农学院副教授赵亚帆为论文第一作者，农学院彭廷教授和华南农业大学薛红卫教授为论文共同通讯作者。贵州大学赵全志团队对本研究也提供了重要支持。该研究得到国家自然科学基金 (32001440 、32272014)、河南省自然科学基金 (262300421249)、河南省科技创新团队支持计划 (25IRTSTHN030) 等项目的资助。
论文链接： https://doi.org/10.1111/jipb.70380.
编辑/黄璞 李培亚 审核/王金铎 签发/陈玺
