水稻分蘖是影响谷物产量的重要因素之一。多分蘖突变体therling20(t20)可以通过使用独角金内酯(SL)类似物rac-GR24处理将其恢复为野生型。T20编码叶绿体ζ-胡萝卜素异构酶(Z-ISO),此酶参与类胡萝卜素及其代谢产物SL和脱落酸(ABA)的生物合成。t20突变体表现出SL和ABA的含量的降低,引出了如何协调SL和ABA生物合成以及它们在分蘖中是否具有重叠功能的问题。rac-GR24能够刺激T20表达并增强全反式-β-胡萝卜素的生物合成。更重要的是,rac-GR24还通过诱导水稻HOMEOBOX12(OsHOX12)刺激水稻中9-CIS-环氧类胡萝卜素二氧化合酶1(OsNCED1)的表达,促进了茎基中ABA的生物合成。另一方面,ABA处理显著抑制SL生物合成,而ABA生物合成突变体表现出SL生物合成升高。ABA处理可减少t20和野生型植物中分蘖的数量。此外,虽然缺乏ABA的突变体aba1和aba2具有与野生型相同的分蘖数,但成熟时它们具有更多的无有效生产力的上部分蘖。这项研究工作证明了类胡萝卜素,SLs和ABA的生物合成中的复杂相互作用,并揭示了ABA在调节水稻分蘖中的作用。
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