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（ABA）合成途径基因的突变体（phs1至phs7）都表现出穗发芽表型（Fang et al., 2008; Fang and Chu, 2008）。而PHS8的突变导致胚乳中小分子糖的积累，从而抑制胚中的ABA信号传递，导致了穗发芽表型（Du et al., 2018）。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（ROS）信号和ABA信号，从而调控水稻穗发芽。更为有意思的是，在江浙主栽品种淮稻5号和武运粳27号敲除PHS9基因能够显著抑制新鲜收获的种子的萌发，表明可以通过基因编辑PHS9来有效缓解水稻穗发芽。
这一研究结果于8月22日在线发表在The Plant Journal 杂志（DOI:10.1111/tpj.14501）。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。
图：PHS9调控穗发芽的分子机制及其在淮稻5号和武运粳27号中敲除植株新鲜收获种子的萌发表型。
