甘蓝型油菜BnaGSK3-BnaIDD16模块调控分枝角度的分子机制及其育种应用

油菜分枝角度调控新机制：GSK3激酶与IDD转录因子协同作用来自国内的研究团队通过分离获得油菜矮化紧凑株型突变体dca1，发现其由BnaGSK3/DCA1基因功能获得性突变引起。该研究首次揭示BnaGSK3通过磷酸化下游底物BnaIDD16.A09，激活生长素生物合成途径响应重力信号，从而负调控分枝角度。研究者还从自然种质中鉴定出两个优异单倍型，为油菜株型改良提供了重要靶点。这项成果发表于《Plant Cell》期刊，为油菜理想株型分子设计育种奠定了理论基础。

　　

在植物生长发育过程中，油菜素内酯(BRs)信号通路对株高和叶角调控具有重要作用，但其调控分枝角度的分子机制尚不明确。研究人员从甘蓝型油菜(Brassica napus L.)中分离获得一个由单半显性位点控制的矮化紧凑株型突变体dwarf and compact architecture 1(dca1)。通过图位克隆发现，该功能获得性突变基因编码一个GSK3/SHAGGY-like激酶(BnaGSK3/DCA1)。

深入研究发现，BnaIDD16.A09是BnaGSK3/DCA1的磷酸化底物，通过激活生长素生物合成途径响应重力信号，从而负调控分枝角度。更有价值的是，研究团队从自然种质资源中鉴定出两个具有显著育种潜力的优异单倍型，这些材料在BnaGSK3/DCA1启动子区域存在较大变异，表现出分枝角度减小和株高适度降低的优良性状。

这项研究揭示了BnaGSK3-BnaIDD16模块通过整合BR信号调控生长素生物合成，进而控制油菜分枝弯曲的新机制，为油菜理想株型分子设计育种提供了重要理论依据和基因资源。研究结果对提高油菜种植密度和产量潜力具有重要应用价值。