陕西
选育耐淹品种是解决现代水稻栽培品种直播出苗能力差的关键策略。现有研究多聚焦于早期胚芽鞘伸长，但出苗是更为复杂的综合性状，早期胚芽鞘伸长与最终出苗的遗传基础是否完全重叠尚不明确。尽管有研究表明生长素受体基因可能参与胚芽鞘伸长，但其是否参与最终淹水出苗，以及其自然变异是否影响该过程，目前仍不清楚。
近日，Journal of Genetics and Genomics在线发表四川农业大学水稻研究所钦鹏教授团队题为“Natural variation in the OsAFB2 promoter enhances rice seedling emergence under submergence”的研究论文。该研究鉴定到一个调控水稻淹水出苗的基因OsAFB2，其启动子区的单碱基突变导致表达量降低，进而促进淹水出苗。
研究团队对307份水稻资源材料的淹水苗长进行全基因组关联分析，定位到调控淹水出苗的关键位点qSLS4，并锁定候选基因OsAFB2，该基因编码生长素受体。功能研究表明，osafb2突变体的淹水苗长显著高于野生型，出苗更快，但胚芽鞘长度无显著差异。细胞学分析表明，osafb2突变体的地上部细胞长度和细胞数目较野生型显著增加，从而促进最终出苗。表达量检测、外源生长素处理及内源生长素测定表明，在幼苗生长前期，淹水条件下，osafb2突变体中OsGH3-8和OsDAO等生长素失活基因的表达上调，内源生长素含量降低，进而促进出苗。候选基因关联分析发现，OsAFB2启动子区–941 bp处一个单碱基变异(C/A)可改变其表达水平，与HapC相比，优异单倍型HapA的表达量较低。进一步研究发现，转录因子OsDREB6优先激活HapC型启动子，而A碱基突变削弱了这一激活作用，使HapA型启动子驱动的OsAFB2的表达量降低、出苗能力增强。
OsAFB2启动子区C/A碱基变异改变水稻淹水出苗能力
综上所述，该研究揭示了OsAFB2负调控水稻淹水出苗的遗传机制，并鉴定出可增强出苗的优良启动子变异，为耐淹直播稻育种提供了新靶点和基因资源。
作者简介
四川农业大学水稻研究所姜慧博士为该论文第一作者，钦鹏教授、熊佳威副教授、王玉平教授为共同通讯作者。相关工作得到国家自然科学基金等项目资助。
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