DUF640基因 BEAK-SHAPED GRAIN 1/TRIANGULAR HULL 1 影响水稻粒形和粒重

种粒的形状和大小都会影响其重量并最终影响产量, 然而对于种粒形状和大小的分子调控机制仍然未被研究清楚. 最近本研究组分离到一株粒形呈鸟嘴状的水稻突变体 beak-shaped grain1 ( bsg1 ), 其粒长、粒厚和粒重都有所减少, 内外颖也发生弯曲而导致其无法完全闭合. 与野生型相比, 突变体种子的淀粉粒呈现不规则状. 组织切片显示 bsg1 内外颖的外薄壁细胞层细胞变小且数目减少, 与粒形的表型一致. 图位克隆表明, BSG1 基因编码一个DUF640蛋白TRIANGULAR HULL 1(TH1). 定量PCR和启动子活性分析表明, BSG1 主要在幼穗和茎杆中表达. BSG1 的突变影响细胞分裂相关基因以及粒宽基因 GW2 的表达. 实验结果表明, BSG1 可能通过调控细胞分裂和扩展来影响种粒形状及大小.