黃酮代謝物在植物調(diào)控各種逆境脅迫過程中發(fā)揮了重要作用。糖基轉(zhuǎn)移酶是調(diào)控黃酮代謝物合成的重要酶類之一，通過調(diào)節(jié)黃酮類代謝物的生物活成及內(nèi)源平衡，影響植物對各種逆境脅迫的耐受性。在水稻中，UDP-糖基轉(zhuǎn)移酶也被證明通過調(diào)節(jié)黃酮代謝，提高水稻對各種非生物脅迫的耐受性，包括干旱、高鹽、高溫和UV-B照射等。但UDP-糖基轉(zhuǎn)移酶在水稻非生物脅迫反應中的調(diào)控機制仍不清楚。

　　近日，廣東省農(nóng)業(yè)科學院水稻研究所聯(lián)合農(nóng)業(yè)生物基因研究中心在The Crop Journal在線發(fā)表了題為“The UDP-glycosyltransferase OsUGT706D2 positively regulates cold and submergence stress tolerance in rice”的研究論文，作者通過全基因組關聯(lián)分析鑒定到UDP-糖基轉(zhuǎn)移酶OsUGT706D2是調(diào)控黃酮代謝物苜蓿素-4'-O-丁香醇醚-7-O-葡萄糖苷（sd1571）含量高低變異的功能基因，證明了OsUGT706D2通過調(diào)節(jié)脫落酸（ABA）途徑正向調(diào)控水稻耐冷和耐淹性。

　　研究者通過對251份水稻核心種質(zhì)（包含160份普通野生稻和91份地方品種）進行廣泛靶向代謝組學分析，發(fā)現(xiàn)黃酮代謝物sd1571含量在野生稻和地方品種中存在顯著差異。全基因組關聯(lián)分析鑒定到OsUGT706D2（LOC_Os05g45090）是調(diào)控sd1571生物合成的候選基因（圖1）。過表達和基因敲除代謝物分析顯示，OsUGT706D2調(diào)控sd1571的含量高低，是控制sd1571生物合成的功能基因。時空表達分析顯示，OsUGT706D2在14日齡的幼苗中表達水平達到峰值，并且定位于細胞核和細胞質(zhì)中。轉(zhuǎn)基因植株表型分析表明，OsUGT706D2通過影響ABA信號通路正向調(diào)控水稻苗期耐冷（2）。進一步的淹水表型分析證明，過表達OsUGT706D2顯著提高轉(zhuǎn)基因種子的耐淹性（圖3），且OsUGT706D2介導的耐淹性也與ABA信號通路密切相關。研究者還發(fā)現(xiàn)過表達或者敲除OsUGT706D2不會影響水稻產(chǎn)量，可為水稻非生物脅迫抗性育種提供有利基因資源。