近日，中国科学院植物研究所研究员程佑发团队发现G蛋白通过调控Hippo信号通路控制水稻籽粒大小。相关研究成果发表于《植物细胞》（The Plant Cell）。
水稻粒型大小是重要的产量和品质性状。在已知的多个调控水稻籽粒大小的通路中，G蛋白信号途径非常重要，但作用机制还有许多未解之谜。Hippo信号通路最早在动物中发现，在控制动物的器官大小和癌症发生等方面发挥重要作用，目前对于植物Hippo信号通路的组成和作用却知之甚少。
近年来，程佑发团队对植物Hippo信号通路开展研究，在拟南芥中发现了Hippo信号通路参与调控生长素和茉莉酸介导的植物生长发育。通过进一步对Hippo信号通路中的关键组分蛋白激酶OsSIK1和支架蛋白OsMOB1A在水稻中的作用及机制的研究发现，过表达OsSIK1或OsMOB1A都导致水稻籽粒变大，而基因敲除都会造成籽粒变小，说明OsSIK1和OsMOB1A是水稻籽粒大小的正调控因子。生化实验发现OsSIK1与OsMOB1A互作，而OsSIK1通过磷酸化OsMOB1A调节其稳定性。
研究人员还发现，调控水稻籽粒大小的关键因子G蛋白γ亚基DEP1和GS3能够与OsSIK1互作，从而影响OsSIK1与OsMOB1A的相互作用以及OsSIK1对OsMOB1A的磷酸化；而且G蛋白在体内调节OsMOB1A的稳定性。遗传分析表明，G蛋白位于Hippo信号通路的上游，在同一遗传通路中发挥调控籽粒大小的作用。
该研究结果揭示了G蛋白通过调控Hippo信号通路控制水稻籽粒大小的分子机制，为提高产量提供了潜在的靶基因。
相关论文信息：https://doi.org/10.1093/plcell/koaf288
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