The OsmiR396c-OsGRF4-OsGIF1 regulatory module determines grain size and yield in rice.
The OsmiR396c-OsGRF4-OsGIF1 regulatory module determines grain size and yield in rice.
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OsmiR396c-OsGRF4-OsGIF1 调控模块决定水稻的籽粒大小和产量
DOI：
10.1111/pbi.12569
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发表时间：
2016-11
影响因子：
13.8
通讯作者：
Li P
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Li S;Gao F;Xie K;Zeng X;Cao Y;Zeng J;He Z;Ren Y;Li W;Deng Q;Wang S;Zheng A;Zhu J;Liu H;Wang L;Li P
粒重是水稻产量最重要的构成因素，主要由粒径决定，粒径一般受数量性状基因座(QTL)控制。虽然已经发现了许多控制粒重的QTL，但控制粒大小的遗传网络仍然不清楚。在这里，我们报道了一个显性QTL，粒长宽2(GLW2)的克隆和功能分析，它通过同时增加粒长和粒宽来正向调节粒重。GLW2基因座编码OsGRF4(生长调节因子4)，在体内受microRNA miR396c调控。OsGRF4中的突变扰乱了OsGRF4的OsmiR396靶调控，产生了更大的颗粒尺寸，提高了籽粒产量。我们还证明了OsGIF1(GRF相互作用因子1)直接与OsGRF4相互作用，增加其表达可以改善颗粒尺寸。我们的结果表明，miR396c-OsGRF4-OsGIF1调控模块在决定水稻籽粒大小方面发挥着重要作用，并对水稻产量的改良具有重要意义。
Grain weight is the most important component of rice yield and is mainly determined by grain size, which is generally controlled by quantitative trait loci (QTLs). Although numerous QTLs that regulate grain weight have been identified, the genetic network that controls grain size remains unclear. Herein, we report the cloning and functional analysis of a dominant QTL, grain length and width 2 (GLW2), which positively regulates grain weight by simultaneously increasing grain length and width. The GLW2 locus encodes OsGRF4 (growth‐regulating factor 4) and is regulated by the microRNA miR396c in vivo. The mutation in OsGRF4 perturbs the OsmiR396 target regulation of OsGRF4, generating a larger grain size and enhanced grain yield. We also demonstrate that OsGIF1 (GRF‐interacting factors 1) directly interacts with OsGRF4, and increasing its expression improves grain size. Our results suggest that the miR396c‐OsGRF4‐OsGIF1 regulatory module plays an important role in grain size determination and holds implications for rice yield improvement.
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