TGW3/qTGW3/GL3.3/OsSK41/OsGSK5/qGL3.3(LOC_Os03g62500, Hu et al. 2018, Ying et al. 2018, Xia et al. 2018), OsSK41/OsGSK5(Os03g62500, Thitisaksakul et al. 2017, Ahmar et al. 2023), 是一個調(diào)控水稻籽粒大小和粒重的QTL位點...2018年5月, Molecular Plant期刊以“背靠背”方式發(fā)表了3篇科研論文，報道了該位點的克隆及其相關(guān)分子機制研究...

【突變體表型】

相對于對照黃華占，近等基因系TGW3的粒長增加了7.6%，粒厚增加了4.2%，粒寬增加了1.1%，而千粒重增加了8.5%（Ying et al. 2018）。

OsGSK5過表達系在鹽堿地上的耐受性更好，相比對照，過表達系在高鹽脅迫下產(chǎn)生更多的穗和葉，地上部生物量更高。全株¹⁴C示蹤發(fā)現(xiàn)，碳加速分配到根部并以淀粉的形式積累，這是耐受機制的一部分。OsGSK5在水稻幼苗根部表達量最高，且在該組織的表達受鹽脅迫和糖饑餓誘導(dǎo)（Thitisaksakul et al. 2017）。

【定位與克隆】

利用大粒粳稻JZ1560和秈稻HHZ構(gòu)建的重組自交系群體，初步在第３染色體末端定位到一個控制粒長粒重的QTL qGL3/qTGW3-2，進一步通過構(gòu)建近等基因系，將該基因精確定位到JD3014和JD3015之間，命名為TGW3。LOC_Os03g62500即是TGW3，在JZ1560中，該基因第3和第4外顯子完全缺失（Ying et al. 2018）。

【時空表達譜】

TGW3主要在幼穗中表達（Ying et al. 2018）。

【亞細胞定位】

細胞核與細胞質(zhì)（Ying et al. 2018）

【生物學(xué)功能】

TGW3編碼一個類似糖原合酶激酶GSK3的激酶，是粒長和粒重的負調(diào)控因子，能協(xié)同改變穎殼中細胞的大小和數(shù)量（Ying et al. 2018）。

qTGW3編碼一個類GSK3/SHAGGY家族成員的激酶OsSK41/OsGSK5，能與生長素應(yīng)答因子OsARF4互作并將其磷酸化，OsARF4是生長素途徑中的轉(zhuǎn)錄抑制因子。OsSK41-OsARF4可能通過負調(diào)控生長素信號，從而負調(diào)控水稻籽粒的大小和重量（Hu et al. 2018）。

GL3.3與之前發(fā)現(xiàn)的GS3在遺傳上有上位互作效應(yīng)，兩者疊加能導(dǎo)致水稻粒型的顯著增大（Xia et al. 2018）。

TGW3/OsGSK5與OsIAA10互作并對其絲氨酸位點S68、S75和S97進行磷酸化修飾。OsIAA10的磷酸化，增加了其與OsTIR1間的互作和自身蛋白降解，同時也降低了其與OsARF4間的互作。遺傳和分子證據(jù)表明OsTIR1-OsIAA10-OsARF4模塊是水稻籽粒大小控制的關(guān)鍵。TGW3還介導(dǎo)了水稻植株對油菜素內(nèi)酯的反應(yīng)，而且該效應(yīng)能夠通過上述信號通路進行傳遞（Ma et al. 2023）。

OsSK41/OsGSK5通過磷酸化OsEBP89，降低其穩(wěn)定性并抑制其轉(zhuǎn)錄激活活性，從而減弱了OsEBP89和OsBP5的互作，負調(diào)控水稻籽粒直鏈淀粉的合成。OsSK41功能缺失增強了水稻籽粒中Wx的表達并增加了直鏈淀粉含量，而OsEBP89功能缺失降低了水稻籽粒中Wx的表達，降低了直鏈淀粉含量（Hu et al. 2023）。

【相關(guān)登錄號】