广西大学罗继景团队揭示赤霉素在淹水胁迫下调控水稻胚芽鞘生长的关键生物学途径

近日，广西大学生命科学与技术学院罗继景团队在Journal of Experimental Botany在线发表了的题为Identification of hub genes involved in GA-regulated coleoptile elongation under submerged germinations in rice的研究论文，揭示了赤霉素（GA）在淹水胁迫下调控水稻胚芽鞘生长的关键生物学途径。鉴定到Os03g0337900、Os03g0355600和Os07g0638400是参与这些调控途径的关键hub基因。

在水稻栽培中，淹水胁迫阻碍了直接播种。但是，水稻种子胚芽迅速伸长到达水面，能够使水稻幼苗在淹水胁迫下生存。赤霉素对水稻生长有积极影响，然而，在淹水胁迫下GA调控的胚芽鞘伸长的分子机制尚不清楚。

该研究发现了与 GA 调控水稻耐淹性高度相关的四个关键模块。这些模块中的基因主要涉及高尔基体和碳水化合物代谢途径，表明这些生物过程参与了水稻耐淹性的提高。此外，自然变异分析表明，hub基因Os03g0337900、Os03g0355600和Os07g0638400与亚种的胚轴伸长表型分化具有较强的相关性。Os07g0638400 的突变会导致水稻在淹水胁迫下的发芽势降低，并对胚芽鞘伸长产生更强的抑制作用。该研究鉴定的hub基因为深入了解水稻依赖GA的耐淹胁迫分子机制提供了深入的见解，并为水稻直播资源的创新提供了理论基础。

Fig. 1 Haplotype and phenotypic analysis of the hub genes Os07g0638400.

广西大学生命科学与技术学院硕士生胡云飞和已毕业硕士生马明庆为论文共同第一作者。罗继景教授为该论文通讯作者。该工作得到了人才、科技项目、亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室、国家自然科学基金和广西自然科学基金的支持。

论文链接：

https://doi.org/10.1093/jxb/erae144