The auxin transporter OsAUX1 regulates tillering in rice (Oryza sativa)

生长素 水稻 突变体 生物 分蘖(植物学) 侧根 根毛 拟南芥 基因 发起人 细胞生物学 植物 遗传学 基因表达
作者
Luqi Jia,Yongdong Dai,Ziwei Peng,Zhibo Cui,Xuefei Zhang,Yangyang Li,Weijiang Tian,Guanghua He,Yun Li,Xianchun Sang
出处
期刊:Journal of Integrative Agriculture [Elsevier BV]
卷期号:23 (5): 1454-1467 被引量:1
标识
DOI:10.1016/j.jia.2023.05.041
摘要

Tillering is an important agronomic trait of rice (Oryza sativa) that affect the number of seffective panicle, thereby affecting yields. The phytohormone auxin plays a key role in tillering. Here we identified the high tillering and semi-dwarf 1 (htsd1) mutant, whose roots exhibit auxin-deficiency characteristics, such as shortened lateral roots, reduced lateral root density, and enlarged root angles. htsd1 showed reduced sensitivity to auxin, but the external application of auxin inhibited its tillering. We identified the mutated gene in htsd1 as AUXIN1 (OsAUX1, LOC_Os01g63770), encoding an auxin influx transporter. The promoter sequence of OsAUX1 contained many SQUAMOSA PROMOTER BINDING PROTEIN-LIKE (SPL) binding sites. We demonstrate that SPL7 binds to the OsAUX1 promoter. TEOSINTE BRANCHED1 (OsTB1), a key gene that negatively regulates tillering, was significantly downregulated in htsd1. Tillering was enhanced in the OsTB1 knockout mutant, and the external application of auxin inhibited tiller elongation in this mutant. Overexpressing OsTB1 restored the multi-tiller phenotype of htsd1. These results suggest that SPL7 directly binds to the OsAUX1 promoter and regulates tillering in rice by altering OsTB1 expression to modulate auxin signaling.
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