南湖新闻网讯（通讯员 赖雪雷）近日，华中农业大学作物遗传改良全国重点实验室水稻团队非生物逆境课题组在国际期刊The EMBO Journal在线发表了题为 The TPR2 corepressor forms condensates with repressors to fine-tune growth and development in rice 的研究论文。该研究发现，水稻转录共抑制因子TPR2能够在细胞核内通过液-液相分离形成动态生物分子凝聚体，并与D53、IAA3等转录抑制因子协同作用，调控靶基因区域的染色质状态，从而精细控制水稻株高、穗部发育和结实率等重要农艺性状。这一成果揭示了植物转录抑制调控的新机制，为理解水稻生长发育和复杂性状形成提供了新的理论基础。

水稻生长发育依赖于基因表达的精准调控。在不同发育阶段和环境条件下，植物既需要及时激活有用基因，也需要有效关闭不应表达的基因。转录抑制是维持这一平衡的重要机制。TOPLESS/TOPLESS-related蛋白是植物中特有的一类重要转录共抑制因子，广泛参与激素信号、生长发育和环境响应等过程，但其如何在细胞核内高效组织转录抑制复合体，并进一步影响染色质状态和基因沉默，此前仍缺乏系统认识。

研究团队以水稻TPR2蛋白为研究对象，发现TPR2能够通过液-液相分离在细胞核内形成动态生物分子凝聚体。进一步研究表明，TPR2的内在无序区IDR1和植物特有的N端四聚化结构域共同促进凝聚体形成；当这些关键结构被破坏后，TPR2的相分离能力明显受损。通过构建不同类型的水稻互补材料，研究团队发现，正常TPR2能够有效恢复tpr2突变体的株型、穗长、每穗颖花数和结实率等发育缺陷，而相分离能力受损的TPR2变体则不能发挥正常功能。分子机制方面，TPR2能够与D53、IAA3等转录抑制因子共同组装，并调控靶基因区域H3K9ac等组蛋白乙酰化水平，从而帮助建立抑制性染色质状态，使相关发育基因维持在适当的表达水平。

该研究提出了植物转录共抑制因子调控基因表达的新模型：TPR2作为核心支架蛋白，通过相分离在细胞核内形成动态凝聚体，并招募不同转录抑制因子共同构建功能性转录抑制平台，进而调控染色质状态和基因表达。这一发现将蛋白质相分离、转录抑制和染色质修饰有机结合起来，不仅深化了人们对植物细胞核内基因调控方式的理解，也提示生物分子凝聚体可能是作物株型、穗型、开花和结实等复杂农艺性状形成的重要调控层次，为未来水稻生长发育和产量相关性状改良提供了新的理论依据。

该研究由华中农业大学作物遗传改良全国重点实验室的熊立仲教授、赖雪雷教授共同指导，博士生张瑜为第一作者。法国国家科学研究中心Chloe Zubieta研究员和Stephanie Hutin博士参与了该研究。该项目得到了国家自然科学基金、湖北省自然科学基金、中央高校基本科研业务费专项资金、科技部“中法科研伙伴交流计划”和国家现代农业产业技术体系等资助。