福建水稻分子育种研究有新成果

东南网1月11日讯（福建日报记者 张辉 通讯员 胡海明） 近日，福建省农业科学院水稻研究所研究员张建福、中国科学院院士谢华安团队在国际期刊 《植物通讯》（Plant Communications）上发表最新研究成果。该研究首次揭示了一个全新的分子模块，在水稻叶片夹角调控中的作用机制，为优化水稻株型设计和提高作物产量提供了重要理论依据。

水稻株型通过影响水稻光合作用效率和养分吸收利用能力，进而影响产量。作为水稻株型的重要指标之一，水稻叶片夹角是指叶片与茎秆之间的夹角。其大小直接影响叶面积指数，从而调控叶片光合效率，影响水稻种植密度，最终影响水稻籽粒产量。

为什么不同的水稻品种叶片夹角有大有小呢？现有研究表明，水稻叶片夹角受多种因素调控，其中包括一种被称为“油菜素内酯”的植物激素，它通过参与叶枕的发育来影响夹角大小。叶枕是连接水稻叶片和叶鞘的组织器官，具有弹性和延伸性。这意味着，它能够在膨胀和收缩间控制叶片的上举和下垂，继而调节叶片夹角大小。

研究团队发现，这背后，转录因子“OsWRKY72”起着至关重要的作用。

为了验证这一结论，他们研究团队利用基因编辑技术构建了“OsWRKY72”突变体和过表达水稻材料。实验结果显示，敲除了“OsWRKY72”的水稻材料，叶片夹角显著减小；“OsWRKY72”满负荷运作的水稻材料，叶片夹角明显增大。这表明，“OsWRKY72”是水稻叶片夹角的正向调控因子。

那么，这个过程是如何发生的呢？

进一步研究发现，“OsWRKY72”通过增强油菜素内酯信号，完成对叶片夹角的调控。这是一个复杂的过程。首先，“OsWRKY72”与激酶“OsMAPK6”发生相互作用并被其磷酸化。磷酸化作用下，“OsWRKY72”可以激活“OsBRI1”基因的表达，从而增强油菜素内酯信号的活性。在“OsWRKY72”的作用下，水稻叶枕内侧细胞长度显著增加，导致叶枕不对称生长，引起叶片夹角变化。

“这一研究提出了一个新的调控水稻叶夹角的模块，即‘OsMAPK6-OsWRKY72-OsBRI1’确认了‘OsWRKY72’作为叶片夹角调控的关键因子，从分子水平上为水稻株型调控提供了新的视角。”张建福表示，通过调控“OsWRKY72”及其相关信号通路，研究人员可开发出光合作用效率更高、种植密度更优的水稻品种，从而进一步提升粮食产量。此外，这项研究进一步强调了油菜素内酯信号通路在植物生长发育中的重要作用，为作物遗传改良提供了新的分子靶标。