En un estudio publicado en Cell Reports, el grupo del profesor Song Xianjun del Instituto de Botánica de la Academia de Ciencias de China ha descubierto una red de genes subyacente a la regulación del tamaño de la semilla en el arroz.
Los investigadores encontraron que una cascada definida genéticamente, OsTIR1–OsIAA10–OsARF4, juega un papel importante en el control arroz tamaño de grano, y el peso de mil granos en el cromosoma 3 (TGW3) La fosforilación de OsIAA10 regula el rasgo al alterar la señalización de auxina correspondiente.
El arroz cultivado (Oryza sativa L.) es un cultivo importante que alimenta a más de la mitad de la población mundial. En el arroz, el tamaño del grano es un rasgo agronómico importante que afecta significativamente el rendimiento y la calidad del grano. Sin embargo, hasta ahora se han informado pocas vías definidas genéticamente para el control del tamaño de grano.
Junto con otros grupos, los investigadores informaron en 2018 de un QTL grande para el tamaño y el rendimiento del grano, llamado TGW3, cuyo gen objetivo codifica una proteína quinasa similar a GSK3. Luego identificaron la proteína canónica de auxina/ácido indol-3-acético OsIAA10 como un nuevo compañero de interacción de TGW3. Como era de esperar, TGW3 tiene la capacidad de fosforilar OsIAA10.
Curiosamente, en este estudio, los investigadores identificaron tres sitios de serina (Ser68, Ser75 y Ser97) de OsIAA10 como los principales aminoácidos fosforilados por TGW3 y encontraron que la fosforilación de OsIAA10 está involucrada en la regulación del tamaño de grano.
Además, demostraron que la fosforilación de TGW3 de OsIAA10 promueve la ubiquitilación y la proteólisis del sustrato. Mecánicamente, la fosforilación de OsIAA10 favorece su interacción con OsTIR1 pero dificulta su asociación con OsARF4.
Además, evidencia genética indicó que un eje de señalización de auxina OsTIR1-OsIAA10-OsARF4 viable regula el tamaño del grano de arroz.
“TGW3 puede mediar en la respuesta de los brasinoesteroides (BR) y el efecto fisiológico puede transmitirse a través de la vía reguladora”, dijo el Dr. Ma Ming, primer autor del estudio.
En general, estos hallazgos descubren una vía de señalización de auxina impulsada por la fosforilación para la regulación del tamaño de la semilla en el arroz, lo que proporciona información útil para la mejora del rasgo agronómico en los cultivos.