近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所作物耐逆性調(diào)控與改良創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)新的AP2家族轉(zhuǎn)錄因子OsSAE1，并揭示了其調(diào)控水稻種子萌發(fā)和耐鹽性的分子途徑，為培育耐鹽直播稻新品種提供了新的基因資源。相關(guān)研究成果發(fā)表于《植物生理學(xué)（Plant Physiology）》上。
土壤鹽漬化是影響作物產(chǎn)量的一種重要的非生物脅迫因子，是農(nóng)作物減產(chǎn)的主要原因之一。鹽脅迫抑制作物生長(zhǎng)發(fā)育，降低其存活率、生物量和產(chǎn)量。糧食作物中，水稻對(duì)鹽脅迫最為敏感，尤其在萌發(fā)期和幼苗期，高鹽脅迫將直接導(dǎo)致萌發(fā)率和出苗率降低。
已有研究表明，植物激素脫落酸（ABA）參與應(yīng)答鹽脅迫，通過(guò)其信號(hào)途徑調(diào)控種子萌發(fā)與活力。因此，分離鑒定耐鹽基因，研究水稻耐鹽與內(nèi)源激素間的分子調(diào)控機(jī)制，對(duì)培育高產(chǎn)與耐鹽性協(xié)同改良的水稻新品種具有重要意義。
該研究在水稻中鑒定了一個(gè)新的AP2家族轉(zhuǎn)錄因子OsSAE1，研究發(fā)現(xiàn)，OsSAE1基因敲除的植株，種子萌發(fā)延遲，萌發(fā)期和幼苗生長(zhǎng)早期對(duì)ABA的敏感性增強(qiáng)，幼苗的耐鹽性降低，而OsSAE1過(guò)表達(dá)植株，則表現(xiàn)為種子萌發(fā)率和耐鹽性增加。體內(nèi)和體外實(shí)驗(yàn)表明，OsSAE1能夠直接與ABA信號(hào)途徑關(guān)鍵基因OsABI5的啟動(dòng)子相結(jié)合，并抑制該基因的表達(dá)，從而促進(jìn)水稻種子萌發(fā)，提高水稻幼苗的耐鹽性。
OsSAE1調(diào)控種子萌發(fā)與ABA敏感性 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所供圖
該研究揭示了OsSAE1參與水稻種子萌發(fā)與耐鹽性調(diào)控的新機(jī)制，有助于水稻耐鹽直播品種的選育。該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃和中國(guó)農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程的資助。
