广东
近日，中国水稻研究所胡培松院士团队在 Nature Communications 期刊在线发表了题为“OsGATA7 and SMOS1 cooperatively determine rice taste quality by repressing OsGluA2 expression and protein biosynthesis”长篇研究论文，该成果破译了OsGATA7-SMOS1-OsGluA2分子模块调控稻米蒸煮食味品质形成的分子机理。
本研究鉴定到转录因子OsGATA7参与稻米蒸煮食味品质的形成，该基因突变后会显著改变稻米胚乳的理化性质，进而改变米饭蒸煮和质构特性，最终降低了米饭食味值。结合多组学数据联合分析和生化实验手段，转录因子OsGATA7能直接结合
SMOS1的启动子并激活其表达，进而调控稻米蒸煮食味品质。SMOS1通过招募PRC2复合物中的LC2蛋白抑制稻米中蛋白质合成关键基因 OsGluA2 的表达，引起 SMOS1 突变体中蛋白质含量显著增加。
图1. 转录因子OsGATA7和SMOS1协同调控稻米蒸煮食味品质
研究表明， OsGATA7 和
SMOS1过表达材料水稻种子中蛋白质含量均显著下降，同时改善了米饭的蒸煮特性和质构特性，进而提升了米饭食味综合评分，表明
OsGATA7 和 SMOS1 是稻米蒸煮食味品质形成的正向调控因子。利用 OSGATA7
和 SMOS1 突变体材料，通过杂交方法创制双突材料，其稻米蒸煮食味品质评价相关参数均与
SMOS1单突保持一致，进一步明确OsGATA7通过直接调控
SMOS1的表达影响稻米蒸煮食味品质的形成。
图2. SMOS1单倍型分析、遗传材料创制及食味品质评价
利用网上公布的3K水稻种质资源对 SMOS1 和
OsGATA7进行单倍型分析，鉴定到相应优异单倍型 OsGATA7 Hap1 和 SMOS1 Hap1 ，表现为蛋白质含量降低和米饭食味值提升。此外，我们还鉴定到 OsGluA2 的优异单倍型 OsGluA2 LET 。最后，我们创制了3个目标基因优异单倍型渗入系材料，并完成稻米食味品质评价分析。本研究阐明OsGATA7-SMOS1-OsGluA2模块调控稻米蒸煮食味品质形成的分子机制，将为稻米食味品质改良提供了新的理论依据和基因资源。
该研究得到中央公益性科研院所基础研究基金、中国农科院创新工程、浙江省自然科学基金、国家自然科学基金、农业科技创新计划、黑龙江省前沿农业科学项目、云南省科技项目的资助。博士研究生曹妮为第一作者，博士生周蔚和赵凤利副研究员为论文共同第一作者，胡培松院士为通讯作者，邵高能研究员和唐绍清研究员为共同通讯作者。
文章链接：https://doi.org/10.1038/s41467-025-58823-1
来源丨中国水稻研究所
编辑丨农财君
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