V štúdii publikovanej v Mobilné SprávySkupina profesora Song Xianjuna z Botanického ústavu Čínskej akadémie vied odhalila génovú sieť, ktorá je základom regulácie veľkosti semien v ryži.
Vedci zistili, že geneticky definovaná kaskáda – OSTIR1–OsIAA10–OsARF4 – hrá dôležitú úlohu pri kontrole ryža veľkosť zrnaFosforylácia OsIAA3 s hmotnosťou tisíc zŕn na chromozóme 3 (TGW10) reguluje túto vlastnosť zmenou zodpovedajúcej signalizácie auxínu.
Kultivovaná ryža (Oryza sativa L.) je dôležitou plodinou, ktorá živí viac ako polovicu svetovej populácie. V ryži je veľkosť zrna dôležitou agronomickou vlastnosťou, ktorá výrazne ovplyvňuje úrodu a kvalitu zrna. Doteraz však bolo hlásených málo geneticky definovaných ciest na kontrolu veľkosti zŕn.
Spolu s ďalšími skupinami výskumníci v roku 2018 oznámili veľké QTL pre veľkosť zŕn a výnos, nazývané TGW3, ktorého cieľový gén kóduje proteínkinázu podobnú GSK3. Potom identifikovali kanonický proteín kyseliny auxín / indol-3-octová OsIAA10 ako nového interakčného partnera TGW3. Ako sa očakávalo, TGW3 má schopnosť fosforylovať OsIAA10.
Je zaujímavé, že v tejto štúdii výskumníci identifikovali tri serínové miesta - Ser68, Ser75 a Ser97 - OsIAA10 ako hlavné aminokyseliny, ktoré sú fosforylované TGW3, a zistili, že fosforylácia OsIAA10 sa podieľa na regulácii veľkosti zŕn.
Okrem toho ukázali, že fosforylácia TGW3 OsIAA10 podporuje ubikvityláciu a proteolýzu substrátu. Mechanicky fosforylácia OsIAA10 podporuje jeho interakciu s OsTIR1, ale bráni jeho spojeniu s OsARF4.
Okrem toho, genetický dôkaz naznačili, že životaschopná auxínová signalizačná os OSTIR1–OsIAA10–OsARF4 reguluje veľkosť zŕn ryže.
"TGW3 môže sprostredkovať odozvu brassinosteroidov (BR) a fyziologický účinok sa môže prenášať prostredníctvom regulačnej dráhy," povedal Dr. Ma Ming, prvý autor štúdie.
Celkovo tieto zistenia odhaľujú fosforyláciou riadenú auxínovú signálnu dráhu na reguláciu veľkosti semien v ryži, čo poskytuje užitočné informácie na zlepšenie agronomických vlastností v plodinách.