手機版
微信
水稻所在水稻種子發(fā)芽機制研究方面取得新進展
近日，廣東省農(nóng)科院水稻所在國際學術期刊Rice（中科院一區(qū)，IF= 5.5）發(fā)表題為“MKK3 Cascade Regulates Seed Dormancy Through a Negative Feedback Loop Modulating ABA Signal in Rice” 的研究論文。水稻所毛興學研究員為論文的第一作者，李晨研究員、劉清副研究員為通訊作者。
穗發(fā)芽（穗萌，胎萌）是種子收獲前在母體植株上發(fā)芽的現(xiàn)象。我國水稻生產(chǎn)每年因穗發(fā)芽造成的損失率達5%以上。隨著全球變暖和氣候異?，F(xiàn)象增加，穗發(fā)芽危害日趨嚴重。改善穗發(fā)芽抗性是水稻育種的重要目標之一。
項目團隊前期研究發(fā)現(xiàn)OsMKKK62過表達導致水稻嚴重穗發(fā)芽，提出MKK 3級聯(lián)（OsMKKK62-OsMKK3-OsMPK7/14）正向調(diào)控種子萌發(fā)。本論文通過OsMKK3過表達實驗證實了MKK 3級聯(lián)對發(fā)芽具有強烈促進作用，進一步驗證了前面的推測。根據(jù)響應基因 OsMFT2的表達，推測MKK3級聯(lián)可能參與了ABA信號。研究通過蛋白互作實驗證實OsMPK7與多個ABA 信號核心成員互作。
基于以上結果，MKK3級聯(lián)可能也在ABA信號清除系統(tǒng)中發(fā)揮作用。該研究提出了MKK3級聯(lián)通過與ABA核心信號元件互作負反饋調(diào)控ABA信號影響種子發(fā)芽。由于該級聯(lián)成員在水稻其它組織有豐富表達，因此MKK3級聯(lián)可能是ABA信號系統(tǒng)的重要組成部分，對植物ABA信號研究有參考意義。
本論文得到國家自然科學基金、廣東省自然科學基金、廣東省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)學科團隊建設項目、2022年省級鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略專項資金、廣東省學科類重點實驗室運行項目、廣東省重點領域研發(fā)計劃項目聯(lián)合資助。
論文鏈接：https://thericejournal.springeropen.com/articles/10.1186/s12284-023-00679-4
圖1 過表達OsMKK3導致嚴重穗發(fā)芽
圖2 OsMPK7 與部分ABA核心信號元件互作
