遗传发育所在种子大小调控研究中取得新进展

　　植物种子和器官大小是一个重要的农艺性状，其调控机制也是一个基本的发育生物学问题。然而，植物是如何知道并决定其种子和器官最终大小的分子机理目前仍不清楚。

　　中国科学院遗传与发育生物学研究所李云海研究组以前的研究鉴定了一系列大种子拟南芥突变体（da）。其中，da1-1 突变体产生大的种子和器官，DA1 编码了一个泛素受体蛋白。为了鉴定DA1 途径的其他成员或新的种子和器官大小调控因子，在da1-1 突变体背景下应用激活标签的方法，分离得到了一个da1-1 的显性抑制子突变体（sod7-1D）。SOD7 编码一个B3家族的转录抑制因子NGAL2（NGATHA LIKE2）。过表达SOD7 导致小的种子和器官，而同时敲除SOD7及其亲缘关系最近的DPA4/NGAL3 能够显著增加种子和器官的大小，表明SOD7 和DPA4/NGAL3 功能冗余地影响了种子和器官大小。正反交实验表明SOD7 以母性影响的方式控制种子大小，且主要是通过影响珠被细胞的分裂来实现。遗传关系分析表明SOD7与种子大小基因KLU作用于同一遗传途径调控种子大小。进一步实验证明SOD7能直接结合KLU 的启动子，通过抑制KLU 表达水平抑制种子的大小。

　　该研究发现了一个新的控制种子大小的关键因子，揭示了SOD7 通过直接调控KLU 表达，从而决定种子大小的新机制。该研究有望为提高作物产量和生物量提供理论基础和基因资源。

　　该研究结果于3月17日在The Plant Cell上在线发表（doi:10.1105/tpc.114.135368）。李云海课题组博士研究生张月莹为该论文的第一作者。该研究得到自然科学基金委和科技部的资助。