調控植物種子大小的分子機制綜述

曹維 趙靜 禹艷坤

摘要：植物種子大小對農業生產和植物自身的發展尤為重要，迄今為止已鑒定出大量的調控種子大小的基因，它們作用于不同的途徑，以調節種子不同結構（種皮、胚乳和胚）的生長，從而協調地控制種子大小。從泛素-蛋白酶體途徑、HAIKU（IKU）途徑、植物激素途徑、絲裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）信號途徑以及G蛋白信號途徑和轉錄調控因子等方面綜述調控種子大小的基因的分子機制，以及某些途徑之間可能存在的聯系，以期為探索新的種子大小調控基因和進行分子設計育種工作提供切實可用的理論基礎。

關鍵詞：種子大小;分子機制;調控基因;調控途徑

中圖分類號：Q943.2 ?文獻標志碼：A ?文章編號：1002-1302（2020）06-0001-07

種子大小是農業生產中最受關注的農藝性狀之一，是決定產量的重要因素，同時種子大小對植物的進化至關重要，大種子能夠積累足夠的營養物質用于發芽，并且對非生物脅迫具有更好的耐受性，而小種子有利于分散和繁殖大量的后代[1-2]。

在各物種中，種子大小差異非常大。然而，關于植物是如何調控其種子大小的研究尚未見系統的報道。在被子植物中，一個精細胞與卵融合形成二倍體的合子，另一個精細胞與中央細胞融合形成初生胚乳核，雙受精后由合子發育成胚，中央細胞則發育成胚乳，而胚珠的珠被發育成種皮[3]。因此，種子大小主要由來自孢子體組織和合子組織的遺傳信息所控制，但也會受到環境因素的影響[4]。一些控制種子大小的基因已經在模式植物擬南芥（Arabidopsis thaliana）、水稻（Oryza sativa L.）中被鑒定出來了，它們主要參與泛素-蛋白酶體途徑、HAIKU（IKU）途徑、植物激素途徑、絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）信號途徑、G蛋白信號途徑和轉錄調控因子等途徑。

1 泛素-蛋白酶體途徑

泛素途徑在植物種子大小的確定中起重要作用[5-8]。在擬南芥中，DA1編碼1個泛素受體，含有2個泛素互作基序（UIMs）和1個結合單鏈的LIM結構域[6]。DA1蛋白中第358位精氨酸-賴氨酸的突變（DA1R358K）產生了da1-1突變體，da1-1突變體產生的種子比野生型的更大且更重，這是由于促進了孢子體珠被細胞的增殖而產生了較大的珠被[6，9]。AtDA1在甘藍型油菜（Brassica napus L.）中的同源基因BnDA1，也具有負調控種子和器官大小的功能[10]。DA1-related protein 1（DAR1）和 DA1-related protein 2（DAR2）與DA1蛋白的氨基酸序列很相似，它們在限制種子和器官生長的功能上是冗余的[11]。

擬南芥中的2個RING型E3泛素連接酶，DA2 和BIGBROTHER （BB）/ENHANCER OF DA1 （EOD1）是種子大小的負調控因子，DA2或者BB/EOD1的過量表達都能引起植株器官變小，雖然它們都通過限制珠被細胞的增殖來調控種子大小，但是在控制種子大小的途徑中它們不能相互作用;此外，eod1和da2-1的突變協同地增強了da1-1突變體的種子大小表型，表明DA2和EOD1可能通過DA1進行相同的調控來降解不同的生長刺激因子[7，12]。DA1的一個抑制子SUPPRESSOR OF DA1（SOD2），編碼去泛素化酶UBIQUITIN-SPECIFIC PROTEASE 15 （UBP15），UBP15作用于DA1的下游，它是種子和器官生長的正調控因子[8，13]。在水稻中，1個谷粒寬度和質量的數量性狀位點GRAIN WIDTH AND WEIGHT 2 （GW2），編碼1個Really Interesting New Gene （RING）型E3泛素連接酶，在擬南芥中過量表達GW2產生了小的種子和器官;與GW2的RING結構域相比，DA2的RING結構域中一個保守的His殘基被Asn殘基（Asn-91）取代[7]。

SAPSTERILE APETALA （SAP）/SUPPRESSOR OF DA1 （SOD3）是一種F-box蛋白，參與構成一種SKP1/Cullin/F-box E3泛素連接酶復合物，它通過促進分生組織細胞的增殖來控制器官大小。此外，SAP能夠降解PEAPOD1 和 PEAPOD2（分生組織增殖的負調控因子）以控制器官大小[14]。KIX8和KIX9是SAP的底物，SAP與KIX8/KIX9相互作用并調節其蛋白質穩定性，從而通過調控分生組織細胞的增殖來控制器官生長[15]。

2 IKU途徑

胚乳發育是決定種子大小的一個重要因素[16]，HAIKU（IKU）途徑控制植物種子胚乳的早期生長，IKU途徑包括1個富含亮氨酸的重復受體激酶IKU2和1個WRKY轉錄因子MINI-SEED3（MINI3）[17]。

HAIKU1（IKU1）編碼一個含有VQ基序（植物所特有的）的蛋白，遺傳分析表明VQ基序是IKU1調控種子大小的不可缺少的元件。IKU1在發育早期的胚乳和中央細胞中表達，iku1突變體產生了具有少量胚乳的小種子[16]。在iku1功能缺失突變體中IKU2和MINI3的表達量均減少，在mini3突變體中IKU2的表達水平降低，而iku2突變體中MINI3的表達量沒有變化，表明IKU1、IKU2和MINI3作用于同一信號途徑并且通過影響胚乳的生長來控制種子大小[18]。此外，SHORT HYPOCOTYLUNDER BLUE 1 （SHB1）能夠結合IKU2和MINI3的啟動子以調控它們的表達[19]。MINI3結合cytokinin oxidase/dehydrogemase2（CKX2）的啟動子并促進其表達從而調控胚乳的生長[20]。因此，胚乳發育過程將IKU途徑與細胞分裂素信號途徑相關聯。

3 植物激素途徑

3.1 細胞分裂素

細胞分裂素水平受到生物合成[異戊烯基轉移酶（IPT）]、激活[Lonely Guy（LOG）]、失活（O-葡萄糖基轉移酶）、再激活（β-葡萄糖苷酶）和降解[細胞分裂素氧化酶/脫氫酶（CKX）]等之間的平衡調節。在果實和種子發育的早期階段，細胞分裂素水平暫時升高，并與細胞核和細胞分裂一致，細胞核和細胞分裂是種子最終大小的決定因素。細胞分裂素的外源性應用，IPT的異位表達或CKX的下調有時會使種子產量增加，表明細胞分裂素可能限制產量[21]?，F代基因組編輯工具可用于靶向和操縱細胞分裂素水平以增加種子產量。

CKX2影響細胞分裂素信號轉導，而且是IKU途徑的靶向基因，CKX2的表達直接受到IKU轉錄因子WRKY10的激活然后促進胚乳的生長;同時CKX2的表達還依賴于H3K27me3的沉積，其因母體基因組劑量不平衡和雄配子的DNA去甲基化而產生波動[20]。3種Arabidopsis histidine kinases（AHKs），AHK2、AHK3和CRE1（cytokinin response1）/AHK4是細胞分裂素受體，它們以依賴細胞分裂素的方式負調控擬南芥種子大小，它們形成的三突變體的種子比野生型的大2倍多[22-23]。

3.2 生長素

植物激素生長素，通過調節轉錄因子與其下游基因的生長素響應元件（auxin-response elements，AuxREs）的相互作用來調控植物生理[24]。AUXIN RESPONSE FACTORS （ARFs）和Aux/IAAs調控生長素響應基因的表達，大多數ARF蛋白在N末端含有高度保守的B3-like DNA結合結構域，其識別生長素響應基因啟動子中的生長素應答元件（AuxRE：TGTCTC），而C末端結構域包含2個基序，稱為Ⅲ和Ⅳ，在Aux/IAA蛋白中也發現了這2個基序，并且在ARF和Aux/IAAs中能形成同源二聚體和異源二聚體[25-26]。

擬南芥AUXIN RESPONSE FACTOR 2 （ARF2）是一個轉錄抑制因子，純合的arf2 T-DNA插入突變體的種子比野生型的大[27]。在木本植物麻瘋樹（Jatropha curcas L.）中，JcARF19的異位表達上調了某些生長素響應基因，這些基因參與編碼種子發育過程中細胞分化和細胞骨架形成，因此JcARF19的過量表達顯著增加了擬南芥和麻瘋樹種子的大小和產量[28]。此外，在麻瘋樹中ARF19和IAA9相互作用，能影響種子的長度[29]。

3.3 油菜素內酯

油菜素內酯（brassinosteroids，BR）通過激活許多可能增加種子大小的基因表達以促進種子變大，并且抑制負調控種子生長基因的表達，當用BR處理3 h后，種子大小的正調控因子SHB1、IKU1、MINI3和IKU2的表達水平明顯升高[30]。Carbon Starved Anther（CSA）基因編碼1個MYB結構域蛋白，BRs通過上調其表達來促進水稻花粉和種子的發育;BR合成基因DWARF 11（D11）或BR信號因子Oryza sativa BRASSINAZOLE-RESISTANT1 （OsBZR1）的低表達會導致花粉敗育以及種子大小和質量的減小，并積累較少的淀粉，因此，OsBZR1促進CSA的表達，而CSA又調控下游糖類分配和代謝基因的表達[31]。BR-deficientmutant（det2）和BR receptor mutant（bri1-5，bri1突變體的一個弱等位基因）的種子均比野生型的小且輕，形狀上短而略寬[30]。水稻SEED WIDTH ON CHROMOSOME 5（qSW5/GW5）基因編碼鈣調蛋白結合蛋白，它可以與水稻glycogen synthase kinase 2（GSK2）互作并抑制其激酶活性，導致未磷酸化的OsBZR1和dwarfand low-tillering（DLT）蛋白的積累，從而調控油菜素內酯響應的基因表達和生長反應（包括谷粒寬度和質量）[32]。grain-length-associated QTL、GL2在其miR396靶向序列中含有突變，導致它的表達水平適度增加，從而可以通過上調大量的BR誘導基因來激活BR反應以促進谷粒發育;此外，GSK2能夠直接與GL2相互作用并抑制其轉錄激活活性，從而介導激素對谷粒長度的特異性調節[33]。

4 MAPK信號途徑

MAPK級聯包含至少3種激酶：MAPK激酶激酶（MKKK），MAPK激酶（MKK）和MAPK。MAPK信號通路在防御反應以及與植物生長和發育有關的多個過程中起著重要作用。

LARGE GRAIN 8（LARGE8）編碼mitogen-activated protein kinase phosphatase 1（OsMKP1），它通過限制小穗殼細胞的增殖來影響谷粒大小，過表達OsMKP1時會產生小的谷粒;同時OsMKP1能直接與mitogen-activated protein kinase 6（OsMAPK6）相互作用并使其失活，表明OsMAPK6的可逆磷酸化在確定谷粒大小中起著重要的作用[34]。SMALL GRAIN 1（SMG1）編碼mitogen-activated protein kinase kinase 4（OsMKK4），smg1突變體由于細胞增殖缺陷而具有小而輕的谷粒、致密且直立的圓錐花序和相對較矮的植株;此外OsMKK4可以抑制BR反應以及BR相關基因的表達，表明MAPK途徑與BRs在谷粒生長中可能存在聯系[35]。dwarf and small grain1（dsg1）突變體具有小谷粒、植株矮小和葉片直立的表型，DSG1編碼OsMAPK6，OsMKK4可能是OsMAPK6的上游MAPK激酶，dsg1突變體中的內源性BR水平降低了，并且當不論是否施加外源性BR時，dsg1突變體中幾種有關BR信號轉導的基因和反饋抑制基因的表達均被改變，表明OsMAPK6可能影響BR穩態和信號轉導[36]。一個隱性突變基因grain length and awn 1 （gla1）的突變位于編碼MAPK磷酸酶基因中的單核苷酸多態性（single-nucleotide polymorphism，SNP），GLA1蛋白與OsMAPK6相互作用，通過OsMAPK6的去磷酸化來控制谷粒大小，GLA1的過表達會導致谷粒長度和質量減小，表明GLA1可以作為OsMAPKK4-OsMAPK6級聯的負調節因子[37]。SMALL GRAIN 2（SMG2）編碼mitogen-activated protein kinase kinase kinase 10（OsMKKK10），smg2突變體具有小而輕的谷粒、短穗和半矮稈植株，OsMKKK10與OsMKK4相互作用并使其磷酸化，綜上所述OsMKKK10、OsMKK4和OsMAPK6可能是作為一個級聯調控谷粒大小[38]，并且MAPK途徑和BRs在谷粒生長中可能存在一定聯系。

5 G蛋白信號途徑

水稻的異源三聚體G蛋白復合物含有1個α亞基基因RICE G-PROTEIN ALPHA SUBUNIT（RGA1），4個GTP結合蛋白基因eXtra Large GTP-binding proteins（XLGs），1個β亞基基因RICE G-PROTEIN BETA SUBUNIT （RGB1）和5個γ亞基基因[暫定名為Rice heterotrimeric G-protein gamma subunit1（RGG1），Rice heterotrimeric G-protein gamma subunit2（RGG2），Rice heterotrimeric G-protein gamma subunit 3（RGG3）/GRAIN SIZE 3 （GS3），Rice heterotrimeric G-protein gamma subunit 4（RGG4）/DENSE AND ERECT PANICLE1 （DEP1）/DENSE PANICLE1 （DN1） 和Rice heterotrimeric G-protein gamma subunit 5（RGG5）][39]。在最近發現的一個由異源三聚體G蛋白的5個亞基組成的通路中，Gβ蛋白對植物的存活和生長至關重要，Gα為谷粒增大提供了基礎，3種Gγ蛋白DEP1、GGC2和GS3拮抗地調節谷粒大小，其中DEP1和GGC2都可以在與RGB1形成復合物時增加谷粒的長度[40]。RGA1基因的功能喪失會引起水稻植株的形態異常：直立的葉子和小而圓的種子[41]。此外，水稻Gα影響BR信號級聯，但Gα可能不是BRI1介導的轉導中的信號分子[42]。

植物特異性G蛋白γ亞基ARABIDOPSIS G-PROTEIN GAMMA SUBUNIT 3（AGG3）通過增加擬南芥的增殖生長期來促進種子和器官生長，同時AGG3包含跨膜結構域，它位于質膜中并與功能性G蛋白α亞基G-protein α subunit（GPA1）和G蛋白β亞基Arabidopsis G-Protein β Subunit 1（AGB1）相互作用[43]。當將擬南芥G蛋白γ亞基AGG3在亞麻薺中用組成型啟動子或種子特異性啟動子過表達時，每棵植株的種子大小、種子質量和種子數量均增加15%～40%[44]。AGG3在水稻中的同源基因GS3和DEP1/qPE9-1已被確定為種子大小和產量的重要數量性狀位點，GS3通過限制細胞增殖來影響種子和器官生長[45]。DEP1/qPE9-1蛋白的N末端含有G gamma-like（GGL）結構域，GGL負調控谷粒的長度和質量，而C末端的von Willebrand factor type C（VWFC）結構域可以抑制GGL的負調控作用。但只有1個VWFC結構域時不能改變GGL結構域對谷粒大小的抑制[46]。水稻谷粒產量QTL qLGY3編碼MADS結構域轉錄因子OsMADS1，它是G蛋白βγ二聚體關鍵的下游效應蛋白;Gγ亞基GS3和DEP1直接與MADS轉錄因子保守的角蛋白樣結構域相互作用，以增強OsMADS1的轉錄活性并促進共同靶基因的協同反式激活，從而調節谷粒的大小和形狀[47]。Hordeum vulgare Dense anderectpanicle1（HvDep1）是AGG3型亞基的編碼基因，它在大麥（Hordeum vulgare L.）中具有功能喪失性質的突變，這可以正調節大麥的莖伸長和種子大小，但是HvDep1對大麥產量的影響是受基因型和環境共同調節的[48]。

6 轉錄調控因子

轉錄因子在調控種子大小中起著重要的作用。BIG SEEDS1（BS1）基因編碼植物特異性轉錄調節因子，通過抑制原代細胞的增殖來調控植物器官大?。òǚN子、種莢和葉片）[49]。GRAIN WEIGHT8（GW8）編碼SQUAMOSA promoter binding protein （SBP）家族轉錄因子SQUAMOSA PROMOTER BINDING PROTEIN-LIKE 16（OsSPL16），該基因的高表達促進細胞分裂和谷粒灌漿，對水稻的谷粒寬度和產量具有積極影響，此外GW8的谷粒大小和等位基因變異之間的相關性表明，在水稻育種計劃中可能選擇了啟動子區域內的突變[50]。

在水稻中GRAIN SIZE 2（GS2）編碼RICE GROWTH REGULATING FACTOR 4（OsGRF4），定位于細胞核并可作為轉錄激活因子，一種罕見的突變影響了GS2的microRNA（miR396c）結合位點：第3個外顯子中一個2 bp的突變（1187TC→AA），導致它的表達水平升高，產生了更大的細胞并且增加了細胞數量，從而提高了谷粒質量和產量[51-52]。Growth-regulating factor interacting factor1（OsGIF1）通過調控細胞大小來影響葉片、莖和谷粒的大小，此外它也影響水稻的繁殖[53]。OsGIF1直接與OsGRF4相互作用，并且上調其表達水平從而增加谷粒大小，綜上所述，miR396c-OsGRF4-OsGIF1調控機制在谷粒大小的確定中起著重要作用，并對水稻產量的提高具有重要意義[54]。

由SUPPRESSOR 7 OF DA1（SOD7）編碼的B3 domain transcriptional repressor NGATHA-like protein （NGAL2），通過限制珠被和發育中種子中的細胞增殖來調節種子大小[52]。DEVELOPMENT-RELATED PcG TARGET IN THE APEX4 （DPA4/NGAL3）和SOD7與種子大小調節因子KLUH（KLU）在同一途徑中起作用以調節種子生長，但獨立于DA1，同時SOD7直接結合KLUH（KLU）的啟動子并抑制KLU的表達[55]。

7 結論與展望

植物種子大小受到珠被、胚乳和胚的協同控制，同時這些組織的發育又被各種分子機制調節著（表1）。如圖1所示，泛素-蛋白酶體途徑和MAPK信號途徑主要影響珠被的大小，IKU途徑主要調控胚乳的發育等;并且控制種子大小的幾個途徑之間可能會通過一些基因或植物激素構成聯系，例如生長素信號轉導途徑和BR信號轉導途徑（BZR1與ARF2），IKU途徑和細胞分裂素信號途徑（MINI3與CKX2），BR信號轉導途徑和MAPK途徑（OsMKK4、OsMAPK6與BR相關基因），G蛋白途徑和BR信號轉導途徑（Gα影響BR信號級聯）等。盡管如此，調控種子大小的分子機制仍然不夠清楚，各種途徑之間的聯系甚少，還不能闡明珠被、胚乳和胚之間的發育是如何相互協調的。

在經濟作物中，探索調控種子大小的基因意義重大，可以直接有效地提高產量，然而很多已經被鑒定出的基因或QTL并不能直接用于改造已有品種，對促進分子設計育種、提高作物產量和質量的作用并不大。因此須要不斷探索新的功能基因或是已知基因的新功能，同時篩選出切實可用的分子標記，將研究工作真正落實到生產中。

參考文獻：

[1]Westoby M，Falster D S，Angela T M，et al. Plant ecological strategies：some leading dimensions of variation between species[J]. Annual Review of Ecology and Systematics，2002，33（1）：125-159.

[2]Moles A T，Ackerly D D，Webb C O，et al. A brief history of seed size[J]. Science，2005，307（5709）：576-580.

[3]劉春明，程佑發，劉永秀，等. 植物種子發育的分子機理[J]. 中國基礎科學，2016，18（2）：1-13.

[4]Li N，Li Y H. Signaling pathways of seed size control in plants[J]. Current Opinion in Plant Biology，2016，33：23-32.

[5]Song X J，Huang W，Shi M，et al. A QTL for rice grain width and weight encodes a previously unknown RING-type E3 ubiquitin ligase[J]. Nature Genetics，2007，39（5）：623-630.

[6]Li Y，Zheng L，Corke F，et al. Control of final seed and organ size by the DA1 gene family in Arabidopsis thaliana[J]. Genes & Development，2008，22（10）：1331-1336.

[7]Xia T，Li N，Dumenil J，et al. The ubiquitin receptor DA1 interacts

with the E3 ubiquitin ligase DA2 to regulate seed and organ size in Arabidopsis[J]. The Plant Cell，2013，25（9）：3347-3359.

[8]Du L，Li N，Chen L，et al. The ubiquitin receptor DA1 regulates seed and organ size by modulating the stability of the ubiquitin-specific protease UBP15/SOD2 in Arabidopsis[J]. The Plant Cell，2014，26（2）：665-677.

[9]夏 天，李 娜，李云海. 植物種子和器官大小調控研究取得新進展[J]. 遺傳，2013，35（10）：1208.

[10]Wang J L，Tang M Q，Chen S，et al. Down-regulation of BnDA1，whose gene locus is associated with the seeds weight，improves the seeds weight and organ size in Brassica napus[J]. Plant Biotechnology Journal，2017，15（8）：1024-1033.

[11]Peng Y，Chen L，Lu Y，et al. The ubiquitin receptors DA1，DAR1，and DAR2 redundantly regulate endoreduplication by modulating the stability of TCP14/15 in Arabidopsis[J]. The Plant Cell，2015，27（3）：649-662.

[12]夏 天，李 杰，李勝軍，等. DA1和DA2協同調控植物種子和器官大小[C]//植物分子生物學與現代農業——全國植物生物學研討會論文摘要集，2010.

[13]Liu Y，Wang F，Zhang H，et al. Functional characterization of the Arabidopsis ubiquitin-specific protease gene family reveals specific role and redundancy of individual members in development[J]. The Plant Journal：for Cell and Molecular Biology，2008，55（5）：844-856.

[14]Wang Z，Li N，Jiang S，et al. SCF（SAP） controls organ size by targeting PPD proteins for degradation in Arabidopsis thaliana[J]. Nature Communications，2016，7：11192.

[15]Li N，Liu Z，Wang Z，et al. STERILE APETALA modulates the stability of a repressor protein complex to control organ size in Arabidopsis thaliana[J]. PLoS Genetics，2018，14（2）：e1007218.

[16]Wang A，Garcia D，Zhang H，et al. The VQ motif protein IKU1 regulates endosperm growth and seed size in Arabidopsis[J]. The Plant Journal：for Cell and Molecular Biology，2010，63（4）：670-679.

[17]Garcia D，Saingery V，Chambrier P，et al. Arabidopsis haiku mutants reveal new controls of seed size by endosperm[J]. Plant Physiology，2003，131（4）：1661-1670.

[18]Luo M，Dennis E S，Berger F，et al. MINISEED3 （MINI3），a WRKY family gene，and HAIKU2 （IKU2），a leucine-rich repeat （LRR） KINASE gene，are regulators of seed size in Arabidopsis[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America，2005，102（48）：17531-17536.

[19]Zhou Y，Zhang X，Kang X，et al. SHORT HYPOCOTYL UNDER BLUE1 associates with MINISEED3 and HAIKU2 promoters in vivo to regulate Arabidopsis seed development[J]. The Plant Cell，2009，21（1）：106-117.

[20]Li J，Nie X，Tan J L，et al. Integration of epigenetic and genetic controls of seed size by cytokinin in Arabidopsis[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America，2013，110（38）：15479-15484.

[21]Jameson P E，Song J. Cytokinin：a key driver of seed yield[J]. Journal of Experimental Botany，2016，67（3）：593-606.

[22]Riefler M，Novak O，Strnad M，et al. Arabidopsis cytokinin receptor mutants reveal functions in shoot growth，leaf senescence，seed size，germination，root development，and cytokinin metabolism[J]. The Plant Cell，2006，18（1）：40-54.

[23]Kumar M N，Verslues P E. Stress physiology functions of the Arabidopsis histidine kinase cytokinin receptors[J]. Physiologia Plantarum，2015，154（3）：369-380.

[24]Ulmasov T，Hagen G，Guilfoyle T J. ARF1，a transcription factor that binds to auxin response elements[J]. Science，1997，276（5320）：1865-1868.

[25]Hagen G，Guilfoyle T. Auxin-responsive gene expression：genes，promoters and regulatory factors[J]. Plant Molecular Biology，2002，49（3/4）：373-385.

[26]Ulmasov T，Hagen G，Guilfoyle T J. Activation and repression of transcription by auxin-response factors[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America，1999，96（10）：5844-5849.

[27]Okushima Y，Mitina I，Quach H L，et al. AUXIN RESPONSE FACTOR 2 （ARF2）：a pleiotropic developmental regulator[J]. The Plant Journal，2005，43（1）：29-46.

[28]Sun Y W，Wang C M，Wang N，et al. Manipulation of Auxin Response Factor 19 affects seed size in the woody perennial Jatropha curcas[J]. Scientific Reports，2017，7：40844.

[29]Ye J，Liu P，Zhu C，et al. Identification of candidate genes JcARF19 and JcIAA9 associated with seed size traits in Jatropha[J]. Functional & Integrative Genomics，2014，14（4）：757-766.

[30]Jiang W B，Huang H Y，Hu Y W，et al. Brassinosteroid regulates seed size and shape in Arabidopsis[J]. Plant Physiology，2013，162（4）：1965-1977.

[31]Zhu X，Liang W，Cui X，et al. Brassinosteroids promote development of rice pollen grains and seeds by triggering expression of Carbon Starved Anther，a MYB domain protein[J]. The Plant Journal，2015，82（4）：570-581.

[32]Liu J F，Chen J，Zheng X M，et al. GW5 acts in the brassinosteroid signalling pathway to regulate grain width and weight in rice[J]. Nature Plants，2017，3：17043.

[33]Che R H，Tong H N，Shi B H，et al. Control of grain size and rice yield by GL2-mediated brassinosteroid responses[J]. Nature Plants，2015，2（1）：15195.

[34]Xu R，Yu H，Wang J，et al. A mitogen-activated protein kinase phosphatase influences grain size and weight in rice[J]. The Plant Journal，2018，95（6）：937-946.

[35]Duan P，Rao Y，Zeng D，et al. SMALL GRAIN 1，which encodes a mitogen-activated protein kinase kinase 4，influences grain size in rice[J]. The Plant Journal，2014，77（4）：547-557.

[36]Liu S，Hua L，Dong S，et al. OsMAPK6，a mitogen-activated protein kinase，influences rice grain size and biomass production[J]. The Plant Journal，2015，84（4）：672-681.

[37]Wang T，Zou T，He Z，et al. GRAIN LENGTH AND AWN 1 negatively regulates grain size in rice[J]. Journal of Integrative Plant Biology，2019，61（10）：1036-1042.

[38]Xu R，Duan P，Yu H，et al. Control of grain size and weight by the OsMKKK10-OsMKK4-OsMAPK6 signaling pathway in rice[J]. Molecular Plant，2018，11（6）：860-873.

[39]Matsuta S，Nishiyama A，Chaya G，et al. Characterization of heterotrimeric G protein γ4 subunit in rice[J]. International Journal of Molecular Sciences，2018，19（11）：3596.

[40]Sun S，Wang L，Mao H，et al. A G-protein pathway determines grain size in rice[J]. Nature Communications，2018，9（1）：851.

[41]Fujisawa Y，Kato T，Ohki S，et al. Suppression of the heterotrimeric G protein causes abnormal morphology，including dwarfism，in rice[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America，1999，96（13）：7575-7580.

[42]Oki K，Inaba N，Kitagawa K，et al. Function of the alpha subunit of rice heterotrimeric G protein in brassinosteroid signaling[J]. Plant & Cell Physiology，2009，50（1）：161-172.

[43]Li S，Liu Y，Zheng L，et al. The plant-specific G protein γ subunit AGG3 influences organ size and shape in Arabidopsis thaliana[J]. The New Phytologist，2012，194（3）：690-703.

[44]Roy Choudhury S，Riesselman A J，Pandey S. Constitutive or seed-specific overexpression of Arabidopsis G-protein γ subunit 3 （AGG3） results in increased seed and oil production and improved stress tolerance in Camelina sativa[J]. Plant Biotechnology Journal，2014，12（1）：49-59.

[45]Li S，Liu W，Zhang X，et al. Roles of the Arabidopsis G protein γ subunit AGG3 and its rice homologs GS3 and DEP1 in seed and organ size control[J]. Plant Signaling & Behavior，2012，7（10）：1357-1359.

[46]Li X，Tao Q，Miao J，et al. Evaluation of differential qPE9-1/DEP1 protein domains in rice grain length and weight variation[J]. Rice，2019，12（1）：5.

[47]Liu Q，Han R，Wu K，et al. G-protein βγ subunits determine grain size through interaction with MADS-domain transcription factors in rice[J]. Nature Communications，2018，9：852.

[48]Wendt T，Holme I，Dockter C，et al. HvDep1 is a positive regulator of culm elongation and grain size in barley and impacts yield in an Environment-Dependent manner[J]. PLoS One，2016，11（12）：e0168924.

[49]Ge L，Yu J，Wang H，et al. Increasing seed size and quality by manipulating BIG SEEDS1 in legume species[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America，2016，113（44）：12414-12419.

[50]Wang S，Wu K，Yuan Q，et al. Control of grain size，shape and quality by OsSPL16 in rice[J]. Nature Genetics，2012，44（8）：950-954.

[51]Hu J，Wang Y，Fang Y，et al. A rare allele of GS2 enhances grain size and grain yield in rice[J]. Molecular Plant，2015，8（10）：1455-1465.

[52]Duan P，Ni S，Wang J，et al. Regulation of OsGRF4 by OsmiR396 controls grain size and yield in rice[J]. Nature Plants，2015，2：15203.

[53]He Z S，Zeng J，Ren Y，et al. OsGIF1 positively regulates the sizes of stems，leaves，and grains in rice[J]. Frontiers in Plant Science，2017，8：1730.

[54]Li S，Gao F，Xie K，et al. The OsmiR396c-OsGRF4-OsGIF1 regulatory module determines grain size and yield in rice[J]. Plant Biotechnology Journal，2016，14（11）：2134-2146.

[55]Zhang Y，Du L，Xu R，et al. Transcription factors SOD7/NGAL2 and DPA4/NGAL3 act redundantly to regulate seed size by directly repressing KLU expression in Arabidopsis thaliana[J]. The Plant Cell，2015，27（3）：620-632.

[56]張雪晶，江文波，龐永珍. 植物種子大小調控機制的研究進展[J]. 植物生理學報，2016，52（7）：998-1010.鄭 林，祝令偉，郭學軍，等. 沙門氏菌主要流行血清型耐藥性的研究進展[J]. 江蘇農業科學，2020，48（6）：8-12.