近日，我校生命科学与技术学院水稻发育与抗逆生物学团队在水稻根组织结构调控领域取得新进展。相关成果以“The transcription factors OsIDD and OsSHR jointly regulate ground tissue patterning and differentiation in rice roots”为题，发表在国际著名学术期刊Science Advances上。我校生命科学与技术学院博士研究生彭丽云、北京师范大学文理学院副教授陈竹锋为论文共同第一作者，我校生命科学与技术学院教授夏继星为论文的通讯作者，我校为论文第一完成单位及通讯单位。

植物根系径向组织由表皮、皮层、内皮层和中柱从外向内排列，皮层与内皮层共同组成根系基本组织（root ground tissue, GT），呈同心环状包裹中柱。GT 负责水分、矿质养分及激素的跨组织转运，其发育受环境、激素与基因网络协同调控。不同于拟南芥，水稻根系拥有多层皮层，可形成通气组织适应淹水环境，不同根型皮层层数变异大，说明水稻皮层发育存在独特调控机制。拟南芥研究表明IDD、SHR转录因子调控GT发育，但二者如何调控水稻GT，调控模式是否保守仍有待解析。

针对上述问题，研究团队综合运用分子生物学、细胞生物学和遗传学等方法，系统揭示了转录因子OsIDD与OsSHR家族成员共同调控水稻根皮层结构模式和功能分化的分子机制。研究发现，OsIDDs独立于OsSHRs 调控生长素的运输与分布来维持皮层的径向对称性。OsIDD8既调控皮层的细胞层数和内皮层细胞数量，又参与由OsSHRs 协同促进的皮层细胞平周分裂。此外，OsIDDs和OsSHR通过调控内皮层OsCASP1的极性定位及木质素/木栓质沉积，共同介导内皮层的定向分化。与拟南芥以SHR为核心的调控体系不同，水稻中OsIDD8 居于核心位置，实现激素信号和基本组织分化的信号整合（如下图）。该研究建立了OsIDD‑OsSHR模块调控水稻根基本组织发育的工作模型，为根系径向结构的定向改造提供新思路，为抗逆、养分高效水稻育种提供重要靶点和理论支撑。

OsIDD-OsSHR模块调控水稻根组织对称性结构形成与功能分化的模式图