近日，農學院王州飛教授團隊在國際知名學術期刊Nature Communications在線發表題為“UDP-glucosyltransferase OsUGT75A promotes submergence tolerance during rice seed germination”研究論文（論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-023-38085-5）。該研究揭示了淹水條件下水稻種子胚芽鞘伸長的調控機制。
近年來，直播稻輕簡栽培得到廣泛應用，但與插秧栽培方式相比，草害是直播稻生產中遇到的重要問題之一。生產上常用“以水控草”方式除草，但是長期淹水會導致種子萌發困難、田間成苗率低，嚴重影響直播稻產量。水稻對淹水脅迫的適應，涉及兩種不同的對立機制，即“靜止策略”和“逃逸策略”。其中，“逃逸策略”指在淹水條件下，水稻胚芽鞘快速伸長，迅速升至水面，從而將氧氣輸送到種子中，進行有氧呼吸，對保障直播稻成苗具有重要作用。本研究鑒定到一個控制淹水條件下水稻胚芽鞘快速伸長的關鍵基因OsUGT75A，該基因通過糖基化ABA和JA，精準調控種子和胚芽鞘中游離態ABA和JA含量，從而通過ABA和JA信號通路介導胚芽鞘伸長；在粳稻中鑒定到了OsUGT75A基因優異單倍型，并驗證了該基因在提高水稻耐淹性遺傳改良中的應用價值。該研究成果進一步揭示了水稻通過“逃避策略”提高耐淹性的分子機制，為今后培育適宜淹水直播的水稻品種提供線索，為保障直播稻安全生產提供幫助。
OsUGT75A調控淹水條件下水稻胚芽鞘伸長示意圖
我校農學院何永奇副教授和在讀博士研究生孫珊為本論文共同第一作者，王州飛教授為通訊作者。本研究得到國家自然科學基金（32201838、32272157、32172052、31971995）、廣東省自然科學基金（2023A1515012052）、“雙一流”學科建設和提升專項（2021B10564001）等資助。
文圖/農學院 何永奇