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细胞分裂素是植物五大激素之一，在植物生长发育中起关键作用。中国科学院遗传与发育生物学研究所植物基因组学国家重点实验室储成才课题组，通过大规模筛选水稻T-DNA插入突变体库，获得一个水稻根数目显著增加的突变体。分子生物学及遗传学研究表明，该表型是由于编码细胞分裂素氧化酶/脱氢酶基因OsCKX4的激活所致。该研究成果于5月7日在线发表于Plant Physiology杂志。储成才课题组博士后高少培博士和方军副研究员为该文章的共同第一作者。

许多高产水稻品种中，编码细胞分裂素氧化酶/脱氢酶的基因OsCKX2的突变导致细胞分裂素在花序分生组织中特异性累积，形成大穗表型，从而大幅提高产量。OsCKX4受细胞分裂素和生长素快速诱导，在主根及冠根起始部位高表达。研究进一步发现，OsCKX4通过整合细胞分裂素和生长素两种激素信号途径调控冠根起始。与OsCKX2在地上部分调控穗粒数相对应，该工作揭示细胞分裂素氧化酶不仅对水稻穗发育有重要作用，还通过不同家族成员决定地下根器官的发生。这项成果丰富了人们对细胞分裂素在植物生长发育中作用的理解，也为水稻及其他植物通过“根工程”改良营养吸收及非生物胁迫耐受性提供了潜在靶标基因和思路。