磷信号与油菜素内酯通路交互新模块RLI1-OsPUB77-OsBZR3调控水稻株型建成

本研究揭示了水稻通过RLI1a-OsPUB77-OsBZR3模块协调磷匮乏与油菜素内酯(BR)信号通路的新机制。研究人员发现低磷条件下转录因子RLI1a解除对E3连接酶OsPUB77的抑制，后者通过泛素化OsBZR3抑制BR信号通路，从而降低水稻分蘖数和叶片夹角。该发现为作物株型改良提供了新靶点。

　　

植物株型是影响作物产量的关键农艺性状。水稻(Oryza sativa)在磷酸盐匮乏(Pi deficiency)环境下会表现出分蘖数减少和叶片直立性增强的表型，这与油菜素内酯(brassinosteroid, BR)信号通路被抑制时的表现相似。本研究鉴定到磷信号相关转录因子RLI1a在低磷条件下解除对E3泛素连接酶基因OsPUB77的抑制，积累的OsPUB77通过泛素化修饰BR信号通路关键因子OsBZR3，进而抑制BR信号传导并塑造紧凑株型。值得注意的是，OsPUB77 U-box结构域的自然变异位点(OsPUB77^R530与OsPUB77^I530)表现出功能差异：OsPUB77^R530因与E2结合能力更强而具有更高泛素转移活性。通过将OsPUB77^R530I突变体回补至ospub77-1背景的实验证实，该变异位点可直接调控叶片直立性。这项研究揭示了磷信号与BR信号通路交叉对话的新模块，为作物株型改良提供了分子基础。