生长素响应因子OsARF12通过调控茎向重力性影响水稻叶角

本研究揭示了生长素响应因子OsARF12通过直接激活LPA1和LAZY1基因表达，调控水稻茎向重力性从而负向调节叶角的新机制。该发现为优化作物株型、提高光合效率及产量提供了分子靶点，对作物遗传改良具有重要意义。

　　

水稻作为全球最重要的粮食作物之一，其株型改良是提高产量的关键。叶角作为决定株型的重要农艺性状，直接影响植株的光合效率和种植密度。虽然已知油菜素内酯(BR)、赤霉素(GA)等多种植物激素参与调控叶角，但生长素信号通路如何精确调控这一过程的分子机制仍不清楚。武汉大学的研究团队在《Journal of Genetics and Genomics》发表的研究，首次阐明了生长素响应因子OsARF12通过调控茎向重力性影响水稻叶角的新机制。

研究人员运用CRISPR/Cas9基因编辑技术构建osarf12突变体，结合RNA-seq、DAP-seq和双荧光素酶报告系统等关键技术，发现OsARF12在叶枕部位高表达，其缺失导致叶角增大而过表达则使叶片直立。

OsARF12负调控叶角

通过比较野生型与三个osarf12 CRISPR突变体（osarf12-1、osarf12-2、osarf12-3）的表型，发现突变体叶角显著增大，而过表达株系叶片更直立，证实OsARF12是叶角的负调控因子。

OsARF12激活LPA1和LAZY1表达

DAP-seq分析显示OsARF12直接结合LPA1和LAZY1启动子的生长素响应元件(AuxRE)。EMSA和ChIP-qPCR验证了这种特异性结合，双荧光素酶报告系统证实OsARF12可激活这两个基因表达。

茎向重力性缺陷表型

osarf12突变体表现出与lpa1、lazy1突变体相似的茎向重力性缺陷，倾斜实验显示其重力响应能力显著降低，说明OsARF12通过LPA1/LAZY1介导的茎向重力性途径调控叶角。

这项研究不仅揭示了生长素-OsARF12-LPA1/LAZY1模块调控叶角的新通路，更重要的是为设计直立叶型水稻品种提供了精准分子靶点。通过调控OsARF12表达水平，有望培育适合高密度种植的优良株型，对实现作物增产具有重要意义。研究获得国家自然科学基金（31871592）和湖北省创新群体项目（2020CFA009）等支持。