细胞膜启发的反透析法制备高强度高韧性可调机械性能水凝胶

本综述系统探讨了OsSUTs（蔗糖转运蛋白）通过蔗糖-GA（赤霉素）信号交叉对话调控水稻叶片伸长的分子机制。研究发现ossut突变体中蔗糖转运受阻导致源叶碳水化合物过度积累，进而降低库叶GA生物合成相关基因表达（如GA20ox、GA3ox），外源GA处理可逆转叶片缩短表型，为作物源-库效率优化提供新靶点。

　　

Highlight

INTRODUCTION

水稻叶片光合能力显著影响生物量与产量。作为光合作用的关键器官，解析叶片形态发育调控机制对提升作物源-库效率至关重要。水稻叶片发育是多维生物过程，涉及叶原基形成、极性建立维持及叶片扩展（Wang等，2021a）。叶长是由多基因控制的复杂性状，其微效基因通过调控细胞分裂与扩张共同决定最终形态。

Plant materials and growth conditions

实验采用粳稻品种日本晴的野生型（WT）与ossut突变体，包括单突变体ossut3-23-1、ossut5-8（Wu, 2022）及双突变体ossut3;5-1、ossut3;5-2。为构建ossut3;5双敲除突变体，使用CRISPR-Cas9系统设计OsSUTs的单向导RNA靶序列（Mao等，2013），并将复合体克隆至pCAMBIA1300载体（武汉Biorun公司）。

Phenotypic differences between the WT and ossut mutants

ossut突变体株高显著低于WT，其中双突变体ossut3;5-1降低17.5%、ossut3;5-2降低22.2%（图1A,B）。ossut3;5系分蘖数较WT减少23.1%（图1C）。突变体穗长与节间长度均短于WT（图1D-F）。在产量相关性状中，WT与突变体的籽粒灌浆速率峰值均出现在花后12天，但突变体灌浆速率显著降低。

DISCUSSION

蔗糖在源叶叶肉细胞合成后，通过韧皮部长距离运输至库器官。水稻叶片韧皮部装载主要依赖质外体途径（Wang等，2021b），该过程需SUT蛋白参与跨膜转运。多项研究表明OsSUT家族基因显著影响水稻产量（Wu, 2022; Yue, 2020）。例如OsSUT3缺失导致穗粒数减少与籽粒变小，OsSUT5功能缺失则引起花粉育性下降与籽粒灌浆缺陷。

CONCLUSION

蔗糖与GA信号交叉对话可能介导水稻叶片伸长。ossut突变体中OsSUT3/OsSUT5功能缺失导致源叶蔗糖与淀粉过度积累，库叶碳水化合物供应不足，进而降低生长叶片GA含量并抑制叶片伸长。RNA-seq结果显示GA代谢与信号转导相关基因存在差异表达，后续需深入解析OsSUTs如何直接调控GA稳态。