近日，资环学院徐国华教授团队和上海市农业生物基因中心罗利军研究员团队在The Plant Cell合作发表了题为 “The transcription factor MYB110 regulates plant height, lodging resistance, and grain yield in rice“ 的研究论文。

绿色革命作物品种以半矮杆和抗倒伏为主要特征，其在生产中的使用极大地提高了籽粒产量，满足了人口增长的需求。在收获指数(籽粒产量与总生物量的比值) 变幅不大的前提下，协同增加作物株高和增强抗倒伏性可能是进一步增产的有效途径之一。此外，磷是植物的必需大量元素，植物的株高受其磷营养状况的调控，但调控机制尚不清楚。

研究首先发现低磷胁迫和磷毒害均通过抑制水稻节间细胞的分裂以降低株高，继而筛选到一个受低磷胁迫诱导的水稻R2R3型MYB转录因子MYB110。该基因突变不影响磷素吸收和积累，却导致水稻株高显著增加且株高对低磷胁迫的响应减弱。进一步研究发现，MYB110是水稻磷信号转导网络核心调控因子OsPHR2的靶基因，受OsPHR2正调控并在其下游抑制水稻株高。有意思的是，myb110突变体虽然株高增加、茎秆木质素含量降低，但由于其茎秆相对野生型植株更为粗壮，因而具有更强的抗倒伏性。此外，myb110突变体在田间正常施肥和减施磷肥条件下均能通过提高每穗粒数和籽粒大小而增加产量。另一方面，MYB110存在两种主要的单倍型，其中单倍型1主要存在于籼稻，单倍型2主要存在于粳稻；虽两种单倍型都受低磷胁迫诱导，但单倍型1的表达量在对照和低磷条件下均显著低于单倍型2，并赋予水稻更高的株高。

该研究阐明了水稻茎秆伸长响应低磷胁迫的细胞学和分子生物学机制，为高产协同养分资源高效作物的培育工作提供了新思路和基因资源。

资环学院王婷婷博士为该论文的第一作者，徐国华教授、顾冕教授、上海市农业生物基因中心的严明副研究员为共同通讯作者。资环学院在读博士生金毅、刘鹰副教授、张抒南博士等和农学院吴玉峰教授、上海市农业生物基因中心罗利军研究员和梅捍卫研究员参与了研究。研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、江苏省重点研发计划、江苏省种业振兴揭榜挂帅项目的资助。

全文链接：https://academic.oup.com/plcell/advance-article/doi/10.1093/plcell/koad268/7319551?searchresult=1