ในการศึกษาที่ตีพิมพ์ใน รายงานเซลล์กลุ่มของศาสตราจารย์ซ่ง เสียนจุน จากสถาบันพฤกษศาสตร์แห่งสถาบันบัณฑิตวิทยาศาสตร์จีน ได้ค้นพบเครือข่ายยีนที่อยู่ภายใต้การควบคุมขนาดเมล็ดพันธุ์ข้าว
นักวิจัยพบว่าน้ำตกที่กำหนดโดยพันธุกรรม—OsTIR1–OsIAA10–OsARF4—มีบทบาทสำคัญในการควบคุม pirinç ขนาดเม็ดและน้ำหนักพันเกรนบนโครโมโซม 3 (TGW3) ฟอสโฟรีเลชั่นของ OsIAA10 ควบคุมลักษณะโดยการเปลี่ยนแปลงการส่งสัญญาณออกซินที่สอดคล้องกัน
ข้าวที่ปลูก ( Oryza sativa L. ) เป็นพืชสำคัญที่เลี้ยงประชากรมากกว่าครึ่งโลก ในข้าว ขนาดของเมล็ดพืชเป็นลักษณะทางการเกษตรที่สำคัญซึ่งส่งผลต่อผลผลิตและคุณภาพของเมล็ดพืชอย่างมีนัยสำคัญ อย่างไรก็ตาม จนถึงขณะนี้ มีรายงานเส้นทางที่กำหนดโดยพันธุกรรมเพียงเล็กน้อยสำหรับการควบคุมขนาดเกรน
เมื่อรวมกับกลุ่มอื่นๆ นักวิจัยรายงานในปี 2018 ว่า QTL ขนาดใหญ่สำหรับขนาดและผลผลิตของธัญพืชเรียกว่า TGW3 ซึ่งยีนเป้าหมายเข้ารหัสไคเนสโปรตีนคล้าย GSK3 จากนั้นพวกเขาระบุโปรตีน OsIAA3 ของกรดออกซิน/อินโดล-10-อะซิติกที่เป็นที่ยอมรับในฐานะพันธมิตรที่มีปฏิสัมพันธ์ใหม่ของ TGW3 ตามที่คาดไว้ TGW3 มีความสามารถในการสร้างฟอสโฟรีเลต OsIAA10
ที่น่าสนใจคือ ในการศึกษานี้ นักวิจัยได้ระบุไซต์ซีรีนสามแห่ง ได้แก่ Ser68, Ser75 และ Ser97 ของ OsIAA10 ว่าเป็นกรดอะมิโนหลักที่ TGW3 ทำการฟอสโฟรีเลต และพบว่า ฟอสโฟรีเลชั่นของ OsIAA10 เกี่ยวข้องกับการควบคุมขนาดเกรน
นอกจากนี้ยังแสดงให้เห็นว่า TGW3 phosphorylation ของ OsIAA10 ส่งเสริมการแพร่หลายและการสลายโปรตีนของสารตั้งต้น ในทางกลไกแล้ว ฟอสโฟรีเลชั่นของ OsIAA10 สนับสนุนการมีปฏิสัมพันธ์กับ OsTIR1 แต่ขัดขวางการเชื่อมโยงกับ OsARF4
นอกจากนี้ หลักฐานทางพันธุกรรม บ่งชี้ว่าแกนส่งสัญญาณออกซิน OsTIR1–OsIAA10–OsARF4 ที่ทำงานได้ควบคุมขนาดเมล็ดข้าว
ดร. หม่า หมิง ผู้เขียนคนแรกของการศึกษากล่าวว่า "TGW3 อาจเป็นสื่อกลางในการตอบสนองของบราสซิโนสเตียรอยด์ (BR) และผลกระทบทางสรีรวิทยาอาจส่งผ่านเส้นทางการควบคุม"
โดยรวมแล้ว การค้นพบนี้เผยให้เห็นเส้นทางการส่งสัญญาณออกซินที่ขับเคลื่อนด้วยฟอสโฟรีเลชั่นสำหรับการควบคุมขนาดเมล็ดในข้าว ซึ่งให้ข้อมูลที่เป็นประโยชน์สำหรับการปรับปรุงลักษณะทางการเกษตรในพืชผล