2020年12月11日，我室陈忱教授课题组的最新研究成果在国际著名期刊《Plant Physiology》在线发表论文，题目为“OsYUC11-mediated auxin biosynthesis is essential for endosperm development of rice”，该研究揭示了水稻YUCCA（YUC）黄素单加氧酶编码基因OsYUC11是水稻胚乳中生长素生物合成的关键因子。通过创建OsYUC11的CRISPR/Cas9敲除突变体材料，发现osyuc11的突变对于水稻的营养生长影响较小，然而，osyuc11的籽粒重量却明显降低，成熟的osyuc11种子呈现垩白，外围胚乳通常呈垩白质，而中央胚乳正常。此外，OsYUC11突变也影响了贮藏物质的积累。通过测定内源IAA的含量，发现OsYUC11的功能缺失导致颖果中IAA的生物合成减少，然而，通过施用外源生长素可以回复突变体的缺陷。

通过筛选水稻转录因子酵母文库，鉴定出41种可能与OsYUC11启动子结合的转录因子，其中核因子Y家族成员OsNF-YB1与OsYUC11共表达。与osyuc11的表型一致，osnf-yb1突变体的籽粒变小，垩白增加，同时吲哚-3-乙酸的生物合成减少。OsNF-YB1可以与OsYUC11启动子结合从而激活其表达。该研究还发现，OsYUC11是一个动态印迹基因，在受精后10天主要在胚乳中表达父本等位基因，随后在受精后15天成为非印迹基因。OsYUC11的功能性母本等位基因能够回复该基因的父本缺陷。

图 生长素调控水稻籽粒灌浆示意图

我室博士研究生徐鑫宇，中国水稻研究所鄂志国副研究员和扬州大学张东平教授为论文共同第一作者，陈忱教授为论文通讯作者。该研究得到国家重点研发计划，国家自然科学基金和江苏省杰出青年基金等项目的资助。