武汉大学的研究团队在《Journal of Genetics and Genomics》上发表了一项重要研究,首次揭示了生长素响应因子OsARF12通过调控茎向重力性影响水稻叶角的分子机制。他们利用CRISPR/Cas9基因编辑技术构建了osarf12突变体,并结合RNA-seq、DAP-seq和双荧光素酶报告系统等技术,发现OsARF12在叶枕部位高表达,其缺失导致叶角增大,而过表达则使叶片直立。
通过比较野生型与三个osarf12突变体的表型,研究人员确认了OsARF12是叶角的负调控因子。进一步的分析显示,OsARF12通过直接结合LPA1和LAZY1基因启动子的生长素响应元件(AuxRE),激活这两个基因的表达。实验表明,osarf12突变体表现出与lpa1、lazy1突变体相似的茎向重力性缺陷,说明OsARF12通过LPA1/LAZY1介导的茎向重力性途径调控叶角。
这项研究不仅揭示了生长素-OsARF12-LPA1/LAZY1模块调控叶角的新通路,还为设计适合高密度种植的直立叶型水稻品种提供了精准的分子靶点。通过调控OsARF12表达水平,有望培育出优良株型,提高作物产量。该研究得到了国家自然科学基金和湖北省创新群体项目的支持。