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The GW2-WG1-osbzip47 pathway controls grain size and weight in rice

Molecular Plant 2021年第8期14卷 1266-1280页

作者： Jianqin Hao Dekai Wang Yingbao Wu Ke Huang Penggen Duan Na Li Ran Xu Dali Zeng Guojun Dong Baolan Zhang Limin Zhang Dirk Inze Qian Qian Yunhai Li State Key Laboratory of Plant Cell and Chromosome Engineering CAS Centre for Excellence in Molecular Plant BiologyInstitute of Genetics and Developmental BiologyThe Innovative Academy of Seed DesignChinese Academy of SciencesBeijing 100101China College of Life Sciences and Medicine Zhejiang Sci-Tech UniversityHangzhou 310018China State Key Laboratory of Rice Biology China National Rice Research InstituteHangzhou 310006China Ghent University Department of Plant Biotechnology and Bioinformatics9052 GhentBelgium VIB Center for Plant Systems Biology 9052 GhentBelgium University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100039China

Regulation of seed size is a key strategy for improving crop yield and is also a basic biological question.However,the molecular mechanisms by which plants determine their seed size remain elusive.Here,we report that the GW2-WG1-osbzip47 regulatory module controls grain width and weight in rice.WG1,which encodes a glutaredoxin protein,promotes grain growth by increasing cell proliferation.Interestingly,WG1 interacts with the transcription factor osbzip47 and represses its transcriptional activity by associating with the transcriptional co-repressor ASP1,indicating that WG1 may act as an adaptor protein to recruit the transcriptional co-repressor.In contrary,osbzip47 restricts grain growth by decreasing cell proliferation.Further studies reveal that the E3 ubiquitin ligase GW2 ubiquitinates WG1 and targets it for degradation.Genetic analyses confirm that GW2,WG1,and osbzip47 function in a comm on pathway to control grain growth.Taken together,ourfindi ngs reveal a genetic and molecular framework for the control of grain size and weight by the GW2-WG1-osbzip47 regulatory module,providing new targets for improving seed size and weight in crops.

关键词： rice WG1 GW2 osbzip47 grain size and weight cell proliferation

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