DUF640基因BEAK-SHAPED GRAIN1/TRIANGULAR HULL1影响水稻粒形和粒重

种粒的形状和大小都会影响其重量并最终影响产量,然而对于种粒形状和大小的分子调控机制仍然未被研究清楚.最近本研究组分离到一株粒形呈鸟嘴状的水稻突变体beak-shaped grain1(bsg1),其粒长、粒厚和粒重都有所减少,内外颖也发生弯曲而导致其无法完全闭合.与野生型相比,突变体种子的淀粉粒呈现不规则状.组织切片显示bsg1内外颖的外薄壁细胞层细胞变小且数目减少,与粒形的表型一致.图位克隆表明,BSG1基因编码一个DUF640蛋白TRIANGULAR HULL1(TH1).定量PCR和启动子活性分析表明,BSG1主要在幼穗和茎杆中表达.BSG1的突变影响细胞分裂相关基因以及粒宽基因GW2的表达.实验结果表明,BSG1可能通过调控细胞分裂和扩展来影响种粒形状及大小.