水稻、小麦、玉米等禾谷类作物是重要的粮食作物,由于在驯化的过程中缺乏对收获期休眠的关注,导致这些作物种子在收获期遭遇高温高湿的条件时其籽粒会在穗上萌发,又称为穗发芽。穗发芽不仅会造成粮食作物减产和食用品质下降,更为重要的是,穗发芽严重影响了作物制种质量,是影响粮食作物的重要灾害。中国科学院遗传与发育生物学研究所植物基因组学国家重点实验室储成才研究组一直致力于水稻穗发芽分子机制研究。
通过大规模突变体筛选,获得了一系列水稻穗发芽突变体,并已报道了植物激素脱落酸合成途径基因的突变体都表现出穗发芽表型。对一个新的穗发芽突变体phs9的研究表明,PHS9编码一个高等植物特有的CC类型谷氧还蛋白,并且主要在发育后期的胚中表达。PHS9通过与一个ABA受体互作蛋白OsGAP相互作用,整合了活性氧信号和ABA信号,从而调控水稻穗发芽。
这一研究结果于8月22日在线发表在The Plant Journal杂志。储成才研究组已毕业博士研究生徐凡为该论文第一作者。该研究得到中科院前沿科学重点研究计划资助。