水稻SABRE家族蛋白DITA1通过调控细胞骨架动态与生长素不对称分布协调株型建成

本研究首次鉴定水稻SABRE家族基因DITA1通过调控重力响应机制（涉及细胞骨架动态、淀粉体沉降及生长素不对称分布）协同控制株高和分蘖角，为水稻株型遗传改良提供了新靶点。该基因自然变异与分蘖角表型关联显著，具有重要育种应用价值。

　　

Section snippets

The dita1mutant exhibits reduced plant height

通过EMS诱变筛选，我们在籼稻品种R600中发现具有株型异常的dita1突变体。与野生型（WT）相比，dita1突变体株高显著降低（图1A–1C）。解剖学观察显示WT与突变体节间数量无显著差异，但dita1上部节间长度明显缩短。

Discussion

株高和分蘖角是水稻株型的关键决定因素，深刻影响栽培 practices 和产量潜力（Ferrero-Serrano et al., 2019）。本研究鉴定水稻SABRE家族成员DITA1作为株型的多效性调控因子，其突变导致株高降低、分蘖角增大、重力响应减弱、细胞形态异常、细胞骨架组织紊乱及淀粉体沉降延迟。更重要的是，DITA1功能缺陷改变了生长素生物合成与不对称分布相关基因的转录水平。DITA1编码区的自然变异与分蘖角多样性显著关联，表明其在水稻育种中具有应用潜力。

Plant materials and growth conditions

野生型（WT）为籼稻恢复系R600。dita1突变体通过EMS诱变获得，dita1-2和dita1-3突变体通过CRISPR/Cas9技术在ZH11（粳稻）背景中构建。非转基因材料在成都或陵水田间自然季节种植，株行距16.5×26.5 cm。转基因材料在人工气候室（28°C/12 h光照，25°C/12 h黑暗）培养。

Data availability

本研究数据详见文章及补充信息文件。原始测序数据存储于国家生物信息中心（https://www.cncb.ac.cn/），登录号PRJCA044198。

CRediT authorship contribution statement

Ting Zou: 概念化、资金获取、数据管理、可视化、软件、形式分析、初稿撰写、审阅编辑。Jing Liang: 方法建立、实验操作、验证、数据管理。Shiyue Xing: 方法建立、实验操作、数据管理。Yun Chen: 可视化、软件、数据管理。Menglian Feng: 可视化、软件、数据管理。Liuhui Lu: 软件、数据管理。Jingzhi Zhu: 实验操作。Linjuan Xiao: 实验操作。Nan Ma: [贡献未具体说明]

Declaration of Competing Interest

作者声明无利益冲突。

Acknowledgements

感谢Wimi生物科技有限公司钱杨文在遗传转化中的技术支持。本研究获国家自然科学基金（U23A20180, 32171966）和四川省科技计划（2023YFN0007等）资助。