ORANGE（OR）基因已被报道在调控双子叶植物的质体分化和类胡萝卜素合成中发挥关键作用，但是目前关于OR基因在单子叶植物，尤其是水稻中的功能知之甚少。近日，PlantScience在线发表了一篇题为OverexpressionofthericeORANGEgeneOsORnegativelyregulatescarotenoidaccumulation,leadstohighertillernumbersanddecreasesstresstoleranceinNipponbarerice的研究论文，在水稻中揭示了OsOR负调控类胡萝卜素积累并影响水稻分蘖和胁迫耐受性的功能机制。中科院东北地理与农业生态研究所方军研究员及遗传与发育生物学研究所储成才研究员为该论文的共同通讯作者。
在该研究中，研究人员从日本晴中分离出了OsOR基因，并通过CRISPR/Cas9对其功能进行过表达和基因编辑突变。结果表明，OsOR过表达株系的分蘖数量显著增加而osor突变系中减少，这种分蘖调控作用与独脚金内酯信号通路密切相关（Dwarf3和DWARF53基因表达水平在OR过表达株系中显著降低）。此外，OR表达与水稻类胡萝卜素合成有关，过表达OsOR改变了类囊体的发育并降低了类胡萝卜素含量。该研究还发现，过表达OsOR水稻株系对盐和冷胁迫表现出更高的敏感性，并且在胁迫条件下具有较低的总叶绿素和较高的MDA含量。
CharacterizationofOsOR-overexpressingplants.
总之，该研究表明水稻ORANGE基因不仅可以调控水稻类胡萝卜素积累，而且在水稻分蘖数调控和环境胁迫响应中也发挥关键作用。研究结果拓宽了我们对水稻中ORANGE基因功能的认识，并揭示了其在单子叶植物中可能的调控途径。
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