近日，国际重要期刊PLOS GENETICS上在线发表了hbs红宝石平台梁婉琪研究员领导的研究小组的研究文章《DWARF TILLER1, a WUSCHEL-Related Homeobox Transcription Factor, Is Required for Tiller Growth in Rice》，首次报道了一个同源异型框基因DWT1在控制现代栽培水稻穗整齐生长中的关键作用。

水稻的生长形态如株型、穗型、种子粒型等都对水稻产量具有重要影响。水稻植株由主茎和多个分蘖构成，主茎和分蘖之间的穗整齐度是影响水稻产量的另一重要因素。不同于野生稻，现代栽培水稻在人类驯化过程中形成了穗整齐生长的特征，株内主穗和各分蘖穗在成熟时期高度较为一致，穗大小也更为接近。这一特征的形成有利于获得更高的产量，但控制栽培稻穗整齐度的机制之前未见报道。

梁婉琪课题组通过对水稻突变体dwt1的研究，发现位于水稻一号染色体上的WOX类基因DWT1(DWARF TILLER1)在突变后会导致水稻分蘖节间不同程度缩短，从而引起分蘖明显矮化、穗变小，而主茎高度无显著变化且穗变大，类似于顶端优势加强的表型。进一步研究发现DWT1在穗的枝梗原基中表达，通过一种非细胞自主的方式影响到穗下茎节节间的细胞分裂和伸长。DWT1可能通过影响一个未知的信号分子在穗部的合成或运输,调节穗下茎节中细胞分裂素的稳态以及茎节对赤霉素的响应能力，从而促进茎节伸长的这一重要发育过程。DWT1在分蘖穗中的表达水平显著高于主茎中的表达水平，这一表达差异是造成主茎和分蘖高度差异的重要原因。

该研究不仅首次报道了水稻中的顶端优势现象，而且从分子水平上揭示了控制这一现象的一个关键基因DWT1的作用机理。该研究为进一步理解水稻植株形态的建成提供了新的认识，为阐明水稻整齐生长的分子机制找到了重要突破口。