水稻转录共抑制因子 OsTPR1 调控幼苗生长与种子大小：解锁水稻发育调控新密码

为探究转录共抑制因子在水稻生长发育中的作用，研究人员开展了对水稻 OsTPR1 基因的研究。发现过表达 OsTPR1 植株表型伸长，RNA 干扰植株半矮化，且 OsTPR1 可正负调控赤霉素（GA3）相关基因，影响种子大小，为水稻生长调控研究提供了新方向。

　　转录因子（TFs）对基因表达调控至关重要，支撑着植物正常的生长发育，还能让植物对生物和非生物信号作出反应。TOPLESS（TPL）/TOPLESS 相关（TPR）共抑制因子通过与多种转录因子相互作用，成为基因表达的关键调控因子，进而调节各种信号通路和代谢过程。在这项研究中，研究人员鉴定出一个水稻 TPR 基因 ——OsTPR1，它在水稻萌发 3 天后（3-DAG）的胚胎中被诱导表达。在幼苗发育阶段，过表达 OsTPR1 的转基因水稻植株（OsTPR1-Ox）呈现出伸长的表型，而 RNA 干扰株系（OsTPR1-Ri）则表现为半矮化。给 OsTPR1-Ri 幼苗施加外源赤霉素（GA₃）能有效挽救其半矮化表型。在萌发的水稻胚胎中，OsTPR1 被发现正向调控 GA 响应基因的表达，比如 αAmy8 和 OsEP3A。相反，OsTPR1 负向调控 GA 生物合成关键酶编码基因（包括 GA20ox1 和 GA3ox2）以及 GA 信号抑制因子 OsSLR1 的表达。此外，在种子发育过程中，OsTPR1 通过增加谷粒宽度和厚度，对种子大小产生正向影响，这与 OsTPR1::GUS 在乳熟前期糊粉层和面团期胚乳中的时空表达模式一致。这些结果表明，OsTPR1 发挥着双重作用，一方面抑制 OsSLR1 来增强 GA 响应基因的表达，另一方面作为 GA 生物合成的负调控因子。研究人员推测，OsTPR1 可能会在时空上与未知蛋白质相互作用，形成不同的抑制复合物，分别调控 GA 生物合成和信号响应，从而精细调节幼苗生长和种子发育。