近日，我校东北盐碱植被恢复与重建教育部重点实验室教师管清杰课题组与中科院卜庆云研究员课题组合作，以东北盐碱植被恢复与重建教育部重点实验室(东北林业大学)为第一单位在国际权威学术期刊《Journal of Integrative Plant Biology》（中科院1区，影响因子7.061）上发表了题为“OsMKKK70 regulates grain size and leaf angle in rice through the OsMKK4-OsMAPK6-OsWRKY53 signaling pathway”的研究论文。该研究发现水稻MKKK类激酶OsMKKK70及其同源基因OsMKKK55和OsMKKK62能够调控粒型和叶倾角，OsMKKK70可能通过OsMKK4-OsMAPK6-OsWRKY53级联模块来发挥功能，揭示了OsMKKK70调控水稻粒型和叶倾角的机制。
研究发现了一个MKKK类激酶OsMKKK70，过量表达OsMKKK70导致水稻粒长变长，叶倾角增大，而该基因的敲除突变体osmkkk70粒型和叶倾角没有明显的变化。OsMKKK70有两个同源基因OsMKKK55和OsMKKK62，osmkkk62/70双突变体和osmkkk55/62/70三突变体都呈现出粒型变小，叶倾角直立，BR敏感性减弱的表型，而且osmkkk55/62/70比osmkkk62/70粒型更小，表明OsMKKK70及其同源基因在正调控水稻的粒型和叶倾角发育等方面存在功能冗余。OsMKKK70具有激酶活性，OsMKKK70能够与OsMKK4互作。虽然没有检测到OsMKKK70直接磷酸化OsMKK4，但是体内实验证据表明OsMKKK70能够促进OsMAPK6的磷酸化。此外在osmkkk62/70双突变体背景下过量表达组成型的OsMKK4,OsMAPK6和OsWRKY53等都能够恢复osmkkk62/70粒型和叶倾角的表型。说明OsMKKK70-OsMKK4-OsMAPK6可能通过共同的MAPK信号途径发挥作用。因此该研究鉴定了一个水稻中调控粒型和叶倾角的MKKK类激酶OsMKKK70，同时也揭示了OsMKKK70可能是通过OsMKK4-OsMAPK6- OsWRKY53级联模块来发挥功能的。目前研究将MAPK途径视为水稻粒型调控途径之一，但是在水稻中仅有较少的MKKKs功能得到了阐述，因而需要在水稻MKKK类激酶中挖掘调控粒型基因的分子机制及调控网络。这篇论文进一步揭示了MAPK级联途径在调控水稻粒型和株型中的重要意义。
东北林业大学研究生刘智琦、中国科学院东北地理与农业生态研究所研究生梅恩阳和田晓杰助理研究员为论文第一作者，东北林业大学盐碱植被恢复与重建教育部重点实验室管清杰副教授和徐启江教授、中国科学院东北地理与农业生态研究所卜庆云研究员为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、中国科学院青年创新促进会项目资助。
论文链接：https://doi.org/10.1111/jipb.13174
