研究者发现,与野生型相比,突变体Osugt75a在5 cm和10 cm深播条件下,种子出苗率显著降低,芽长显著变短,但胚芽鞘和中胚轴长度无显著差异(图1)。与野生型相比,Osugt75a突变体芽中脱落酸(ABA)、茉莉酸(JA)、茉莉酸甲酯(MeJA)和茉莉酸异亮氨酸(JA-Ile)水平显著升高,而吲哚-3-乙酸(IAA)或吲哚-3-乙酸甲酯(Me-IAA)含量无显著差异(图2),且Osugt75a突变体对外施JA和ABA处理更加敏感(图3)。基因表达分析发现,与野生型相比,Osugt75a突变体芽中OsABI3转录水平显著增加,而OsJAZ5和OsJAZ9转录水平显著降低。在深播条件下,Osjaz5和Osjaz9突变体的芽长显著短于野生型,而Osabi3突变体的芽长显著变长(图4)。基因单倍型分析表明,来源于籼稻品种的优异单倍型(Hap 2),能显著增加深播条件下种子芽长和出苗(图5)。以上结果初步揭示了OsUGT75A在深播条件下调控种子出苗的作用功能,为今后通过分子育种培育适宜耐深播的水稻品种提供重要线索。
作者和基金项目
best365网页版登录官网赵佳副教授为该文第一作者,王州飞教授和何永奇副教授为共同通信作者。该研究得到广东省重点领域研发计划(2022B0202060006)、广东省自然科学基金(2023A1515012052,2023A1515012092)、广州市科技计划(2023A04J0749,2023A04J1452)、广东省科技创新战略资金(pdjh2021b0084)、“双一流”学科建设和提升专项(2021B10564001)等项目资助。best365网页版登录官网种子科学与技术创新团队,主要围绕直播稻生产中存在的发芽率低、出苗慢、幼苗弱、耐逆差等问题,开展水稻种子活力调控机制研究。近3年来,研究成果主要发表在Nature Communications、New Phytologist、Plant Biotechnology Journal、The Plant Journal等期刊上。