水稻世界上最重要的粮食作物之一，同时也是研究单子叶植物的模式植物。水稻小穗的发育直接影响稻谷的产量和品质，有关其发育及调控机制一直是研究的热点。近年来在水稻小穗发育及其调控机制的研究取得了显著进展，但由于其发育机理的复杂性，有待于进一步研究。

近日公司联合福建省农业科学院在The Crop Journal(作物学报)在线发表了题为“OsPPGencodes a pseudouridine-5′-phosphate glycosidase and regulates rice spikelet development”（编码假尿苷-5′-磷酸糖苷酶基因OsPPG调控水稻小穗发育）的研究论文，分离到一个调控水稻小穗发育新基因OsPPG，初步解析了其生物学功能及调控机制。

本研究利用BAS-seq方法，通过功能互补和CRISPR/Cas9技术敲除验证（图1），分离到一个调控水稻小穗发育的新基因OsPPG，其编码1个定位于过氧化物酶体的假尿苷-5′-磷酸糖苷酶。OsPPG功能的丧失可导致水稻植株变矮，不育外稃、内外稃、浆片、雄蕊和雌蕊发育异常，表现为无花粉型雄性不育（图2）。OsPPG通过调控水稻小穗发育相关基因的表达，包括调控颖壳发育基因REP1和CCP1，OsMADS32等MAD-box基因，进而影响水稻小穗的形态建成（图3）。广泛靶向代谢组学分析表明，OsPPG基因参与水稻嘧啶代谢通路中假尿苷的分解，并可能影响茉莉酸信号转导通路（图4）。综上所述，OsPPG是一个水稻小穗发育的关键调控基因，通过参与假尿苷的代谢来调节水稻小穗的发育。该项研究揭示了假尿苷分解代谢酶参与水稻小穗的发育，为进一步探索水稻小穗发育机制提供了新的途径。

图1OsPPG基因的功能验证

图2osppg突变体的表型特征

图3小穗发育相关基因在幼穗中的表达

图4差异代谢产物的功能鉴定

     网投十大信誉排名(中国)有限公司博士研究生陈睿为该文第一作者，网投十大信誉排名(中国)有限公司张书标教授和福建省农业科学院王锋研究员为通信作者。该研究得到福建省自然科学基金重点项目（2022J02010）、国防科工局核能开发项目、福建省种业创新与产业化工程项目（zycxny2021003）和福建省属公益类科研院所基本科研专项（2016R1018-8）的支持。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.cj.2024.05.004