浙江农林大学研究团队揭示水稻抗倒伏的新机制

倒伏是作物生产中普遍存在的问题，严重影响作物的产量和品质。作物茎秆中木质素和纤维素决定茎秆刚度和韧性，是形成作物抗倒伏性状的基础。近日，浙江农林大学植物细胞壁功能基因组学研究团队在Journal of Experimental Botany杂志在线发表了题为OsTCP19 coordinates lignin suppression and cellulose biosynthesis activation to modify lodging resistance in rice的研究论文。该研究发现一个转录因子基因OsTCP19，协调木质素和纤维素合成，在塑造水稻抗倒伏性状中发挥关键作用。

该研究表明，OsTCP19能够同时调节木质素和纤维素的合成，从而影响茎秆的刚度和韧性。OsTCP19通过直接结合到转录因子OsMYB108和OsMYB103L启动子上，精确控制它们的表达水平。其中，OsMYB108抑制木质素合成，而OsMYB103L促进纤维素的合成。这样，OsTCP19与OsMYB108/OsMYB103L构成的分子模块实现了对木质素和纤维素合成的平衡调控。当OsTCP19被抑制时，木质素合成增加，纤维素合成减少，使得水稻茎秆变得脆性增强、韧性下降，容易发生倒伏。促进OsTCP19表达，纤维素合成增强，使得水稻茎秆变得更加坚韧，提高了抗倒伏能力。该研究所鉴定的同时调控木质素和纤维素合成的分子模块为改善茎秆机械性能和抗倒伏性状提供了新的策略。

该研究由浙江农林大学与中国科学院分子植物科学卓越创新中心和湖南农业大学合作完成。桂金山，李来庚和徐庆国教授共同指导了该研究，实验研究工作主要由研究生吕思维和林增顺完成。本研究得到了国家自然基金委、科技部和浙江农林大学等项目的资助。

据悉，因科研需要，该团队拟公开招聘从事植物分子生物学或相关学科研究的博士后2~3名，青年教师（事业编）1~2名。诚挚地欢迎对植物细胞壁合成调控、生物质与生物能源高效利用研究方向感兴趣的青年才俊加盟！

论文链接：

https://doi.org/10.1093/jxb/erad367