中国科学院植物研究所与中国科学院大学的研究团队发表了题为《OsMADS57与OsTB1的相互作用通过DWARF14调控水稻分蘖》的研究论文，首次系统阐明了水稻分蘖过程中MADS57与TB1蛋白的相互作用机制，并结合miR444a对MADS57的负调控，靶向调控独脚金内酯受体基因D14的表达，从而实现对水稻分蘖的精准控制。这一发现为水稻产量提升提供了新的分子靶点，相关成果发表于国际权威期刊《自然通讯》（Nature Communications）。

该研究的通讯作者为中国科学院植物研究所副所长种康教授，团队成员郭思义博士与徐云远研究员为共同第一作者。种康教授长期致力于环境应答功能基因组、开花与春化分子机理及水稻和拟南芥器官发生的分子机制研究。此项研究获得国家自然科学基金、国家863计划及973计划的支持。

水稻分蘖是决定产量的关键农艺性状，合理的分蘖数目直接影响水稻的产量和株型结构。然而，水稻分蘖的分子调控网络尚不明确，限制了高产育种的分子设计。

MADS转录因子家族在真菌、动物和植物中高度保守，参与植物开花、胚胎发育及分生组织分化等多个重要生长发育过程。以往研究显示，MADS57主要表达于植物营养组织，提示其在植物发育中可能发挥独特作用。

本研究利用水稻mads57-1激活突变株、MADS57过表达株系及转反义株系，发现MADS57的表达水平与分蘖数目呈正相关。激活或过表达MADS57显著增加分蘖数，而转反义株系则分蘖减少，证实MADS57在侧芽分化和分蘖形成中具有调控功能。

遗传和分子生物学实验进一步揭示，MADS57直接结合独脚金内酯受体基因D14启动子上的CarG模体，抑制D14转录，从而影响独脚金内酯信号通路。miR444a通过负调控MADS57表达，形成调控环路。此外，水稻TCP家族成员TB1与MADS57蛋白相互作用，削弱MADS57对D14的抑制作用，调节分蘖形成。

综上，研究构建了一个miRNA/MADS/TCP/D14（miMTD）调控网络模型，该网络通过调控独脚金内酯信号传导实现对水稻分蘖的精准控制。其中，MADS57作为关键转录因子，受miR444a负调控并与TB1蛋白协同调节D14表达，调控植物侧芽发育和分蘖数量。

该发现不仅丰富了水稻分蘖的分子调控机制，也为水稻高产分子设计育种提供了重要理论基础和潜在应用价值。

（生物通 何嫱）