日前，國際主流刊物《PLoS Genetics》 在線發表了中科院遺傳與發育生物學研究所和中國水稻研究所合作的最新研究成果。這篇題為“The U-Box E3 Ubiquitin Ligase TUD1 Functions with a Heterotrimeric G α Subunit to Regulate Brassinosteroid-Mediated Growth in Rice”的論文(DOI:10.1371/journal.pgen.1003391)揭示了一個新的水稻BR不敏感矮稈突變體—taihu dwarf1(tud1)。胡興明博士為論文的第一作者。

雖然異三聚體鳥嘌呤核苷結合蛋白（簡稱G蛋白）復合體是真核細胞中保守的一類重要信號轉導分子,但是它們在植物如何發揮作用的分子機制有待闡明。前期研究結果表明水稻G蛋白α亞基RGA1（D1）參與了油菜素內酯（BR）介導的信號響應途徑，但是究竟D1如何介導BR信號轉導的分子機制并不清楚。

研究人員發現了一個新的水稻BR不敏感矮稈突變體—taihu dwarf1(tud1)。該突變體是由于一個編碼U-box E3泛素連接酶的基因突變所造成。詳細的分析表明tud1突變會導致水稻第二節間細胞縱向細胞層排列紊亂和外穎中薄壁細胞體積變小，并且D1可以通過與TUD1直接相互作用來介導BR信號響應通路。該研究結果揭示了D1和TUD1共同作用介導了一條新的BR信號響應通路。進一步的研究發現TUD1在植物中具有保守性，為進一步提高水稻等作物產量提供了新的途徑。