籽粒大小是稻米粒重的主要决定因素,直接影响水稻的产量。因此,发掘籽粒大小调控关键基因,解析其分子调控通路,可以为水稻高产育种提供理论依据和基因资源。万建民团队鉴定到一个水稻小粒突变体smg4,该突变体籽粒的粒长、粒宽和粒厚均变小。与野生型相比,smg4突变体颖壳中的细胞变小且数目减少。
研究发现,突变体中的SMG4基因发生突变,该基因编码一个MATE家族的转运蛋白。此蛋白可与COPⅡ囊泡组分以及细胞色素P450亚家族CYP78A的成员互作,共同调控水稻籽粒的大小。研究揭示了调控水稻籽粒大小的新通路,为水稻籽粒大小调控的分子和遗传机制提供了新见解。