水稻OsTTG1基因过表达通过调控关键基因表达正向促进拟南芥种子大小与角果长度

本文揭示了水稻OsTTG1基因在拟南芥中过表达可显著恢复ttg1突变体的小种子表型，通过RNA-seq鉴定出CYP78A5、ABI5、TTG2等关键调控因子，为作物籽粒产量改良提供了新靶点与理论依据。

　　

Section snippets

Structural and synteny analysis of OsTTG1

我们通过PCAMP方法先前鉴定了10个与水稻果皮花青素合成相关的候选基因组区域。为缩小定位范围，利用分子标记筛选'黄华占×东兰墨米'构建的BC₃F₂群体中的单株，最终通过图位克隆成功定位到调控花青素生物合成的关键基因OsTTG1。

OsTTG1 is homologous to AtTTG1

基因结构分析显示OsTTG1包含1个内含子和1个外显子（图1A）。通过多物种同源基因序列比对构建的系统进化树表明，OsTTG1与小麦、高粱和拟南芥等物种的同源基因聚为一支，体现了该基因的高度进化保守性。Phytozome数据库分析进一步证实了其与AtTTG1的同源关系。

OsTTG1 is involved in the control of seed size and silique length

种子大小是农业生产的关键性状，与生态适应性和作物产量密切相关。本研究发现，在拟南芥ttg1突变体中过表达OsTTG1可有效恢复突变体的表型缺陷。与ttg1突变体相比，OsTTG1-OE株系的种子在粒长（2-56%）、粒宽（3-55%）、百粒重（19-58%）、角果长度（15-33%）和每角果种子数（11-73%）等方面均呈现显著增加。这些发现揭示了OsTTG1在种子和角果发育调控中的重要作用。

Conclusion

种子大小是影响种子产量和生物量的重要农艺性状。本研究鉴定出OsTTG1作为种子大小的关键调控因子，其在拟南芥中的表达成功挽救了ttg1突变体的小种子和短角果表型，为作物产量遗传改良提供了新的理论依据和基因资源。