农学院王州飞教授团队在Nature Communications发表论文揭示水稻种子耐淹性调控机制

　　近日，农学院王州飞教授团队在国际知名学术期刊Nature Communications在线发表题为“UDP-glucosyltransferase OsUGT75A promotes submergence tolerance during rice seed germination”研究论文（论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-023-38085-5）。该研究揭示了淹水条件下水稻种子胚芽鞘伸长的调控机制。

　　近年来，直播稻轻简栽培得到广泛应用，但与插秧栽培方式相比，草害是直播稻生产中遇到的重要问题之一。生产上常用“以水控草”方式除草，但是长期淹水会导致种子萌发困难、田间成苗率低，严重影响直播稻产量。水稻对淹水胁迫的适应，涉及两种不同的对立机制，即“静止策略”和“逃逸策略”。其中，“逃逸策略”指在淹水条件下，水稻胚芽鞘快速伸长，迅速升至水面，从而将氧气输送到种子中，进行有氧呼吸，对保障直播稻成苗具有重要作用。本研究鉴定到一个控制淹水条件下水稻胚芽鞘快速伸长的关键基因OsUGT75A，该基因通过糖基化ABA和JA，精准调控种子和胚芽鞘中游离态ABA和JA含量，从而通过ABA和JA信号通路介导胚芽鞘伸长；在粳稻中鉴定到了OsUGT75A基因优异单倍型，并验证了该基因在提高水稻耐淹性遗传改良中的应用价值。该研究成果进一步揭示了水稻通过“逃避策略”提高耐淹性的分子机制，为今后培育适宜淹水直播的水稻品种提供线索，为保障直播稻安全生产提供帮助。

OsUGT75A调控淹水条件下水稻胚芽鞘伸长示意图

　　我校农学院何永奇副教授和在读博士研究生孙珊为本论文共同第一作者，王州飞教授为通讯作者。本研究得到国家自然科学基金（32201838、32272157、32172052、31971995）、广东省自然科学基金（2023A1515012052）、“双一流”学科建设和提升专项（2021B10564001）等资助。

文图/农学院  何永奇