水稻14-3-3蛋白OsGF14h通过协调油菜素内酯与赤霉素信号通路调控植株生长和产量的分子机制

本研究针对水稻中油菜素内酯(BRs)和赤霉素(GAs)信号交叉调控机制不明的科学问题，通过分子遗传学与生化手段揭示了14-3-3蛋白OsGF14h的双重调控功能。研究人员发现OsGF14h通过核质穿梭机制分别调控BR信号正调控因子OsOFP8的胞质滞留和GA信号负调控因子SLR1的降解，从而协同调控水稻株高、叶夹角和籽粒产量。该研究为作物株型改良提供了新靶点，发表于《Rice》杂志。

　　

在作物遗传改良领域，如何协调植物激素信号网络以优化株型结构一直是科学界关注的焦点。水稻作为全球最重要的粮食作物之一，其株高、叶夹角和籽粒大小等农艺性状直接影响产量潜力。虽然油菜素内酯(BRs)和赤霉素(GAs)被证实是调控这些性状的关键激素，但二者在水稻中的协同作用机制仍存在知识空白。特别是14-3-3蛋白家族作为信号转导的"分子支架"，其在BR-GA信号交叉对话中的具体功能尚未阐明。

广西大学亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室的研究人员通过系统的实验设计，发现水稻14-3-3蛋白家族成员OsGF14h具有独特的双向调控功能。研究团队采用CRISPR-Cas9基因编辑技术构建OsGF14h敲除突变体，同时通过过表达转基因株系，结合酵母双杂交(Y2H)、荧光互补(LCI/BiFC)和免疫共沉淀(Co-IP)等技术，揭示了OsGF14h通过差异调控BR和GA信号通路影响水稻生长发育的分子机制。

OsGF14h调控植株生长和籽粒大小

通过表型分析发现，OsGF14h过表达株系株高增加11.3%且产量提高18.6%，而敲除突变体表现为株高降低、叶夹角增大和产量下降。显微观察证实其通过调控细胞伸长影响节间发育，这为解释株高变异提供了细胞学证据。

OsGF14h参与BR信号通路

Lamina joint实验显示敲除突变体对24-表油菜素内酯(eBL)敏感性增强。分子机制研究表明，OsGF14h通过结合BR信号正调控因子OsOFP8的RRGGSKP基序，诱导其从核内向胞质穿梭，从而减弱OsOFP8在核内的转录调控功能。这一发现拓展了14-3-3蛋白调控BR信号的新模式。

OsGF14h参与GA信号通路

研究发现OsGF14h能直接结合GA信号核心抑制因子SLR1(水稻DELLA蛋白)，促进其从核内向胞质转运并加速降解。在GA3处理下，过表达株系中SLR1降解速率显著快于野生型，这解释了为何OsGF14h过表达株系表现出更强的GA响应性。

这项研究首次揭示了14-3-3蛋白OsGF14h作为BR和GA信号通路的交叉节点，通过"一蛋白双调控"的独特机制协调水稻生长发育。其创新性体现在：1) 发现OsGF14h通过空间隔离策略差异调控OsOFP8和SLR1；2) 阐明14-3-3蛋白介导的BR-GA信号交叉对话新途径；3) 为作物株型分子设计提供了可操作的新靶点。研究建立的"信号支架"调控模型，为理解植物激素网络整合提供了理论框架，对高产优质水稻品种培育具有重要指导意义。