에 발표 된 연구에서 보고서 셀, 중국 과학 아카데미 식물학 연구소의 Song Xianjun 교수 그룹은 벼의 종자 크기 조절의 근간이 되는 유전자 네트워크를 발견했습니다.
연구원들은 유전적으로 정의된 캐스케이드(OsTIR1–OsIAA10–OsARF4)가 쌀 입자 크기, 그리고 OsIAA3의 TGW3(Thousand-grain weight) 인산화는 해당 옥신 신호를 변경하여 특성을 조절합니다.
재배 쌀(Oryza sativa L.)은 세계 인구의 절반 이상을 먹여 살리는 중요한 작물입니다. 쌀에서 곡물 크기는 곡물 수확량과 품질에 상당한 영향을 미치는 중요한 농경학적 특성입니다. 그러나 입자 크기 조절을 위해 유전적으로 정의된 경로는 지금까지 거의 보고되지 않았습니다.
다른 그룹과 함께 연구원들은 2018년에 GSK3 유사 단백질 키나아제를 인코딩하는 표적 유전자인 TGW3라고 하는 입자 크기 및 수율에 대한 큰 QTL을 보고했습니다. 그런 다음 그들은 표준 옥신/인돌-3-아세트산 단백질 OsIAA10을 TGW3의 새로운 상호 작용 파트너로 확인했습니다. 예상대로 TGW3는 OsIAA10을 인산화하는 능력이 있습니다.
흥미롭게도 연구진은 이번 연구에서 TGW68에 의해 인산화되는 주요 아미노산으로 OsIAA75의 Ser97, Ser10, Ser3 세 개의 세린 부위를 규명했고, OsIAA10의 인산화가 입자 크기 조절에 관여한다는 사실을 밝혀냈다.
또한 그들은 OsIAA3의 TGW10 인산화가 기질의 유비퀴틴화와 단백질 분해를 촉진한다는 것을 보여주었다. 기계적으로 OsIAA10의 인산화는 OsTIR1과의 상호 작용을 선호하지만 OsARF4와의 연결을 방해합니다.
더욱이, 유전적 증거 실행 가능한 OsTIR1–OsIAA10–OsARF4 옥신 신호 축이 쌀알 크기를 조절한다는 것을 나타냅니다.
"TGW3는 브라시노스테로이드(BR) 반응을 매개할 수 있으며 생리적 효과는 조절 경로를 통해 전달될 수 있습니다."라고 이 연구의 제XNUMX 저자인 Ma Ming 박사는 말했습니다.
전반적으로, 이러한 발견은 벼의 종자 크기 조절을 위한 인산화 유도 옥신 신호 경로를 밝히고 작물의 농경학적 특성 개선에 유용한 정보를 제공합니다.