近日，中國水稻研究所種子發(fā)育課題組在《New Phytologist》在線發(fā)表了題為“Abscisic acid promotes jasmonic acid biosynthesis via a‘SAPK10-bZIP72-AOC’ pathway to synergistically inhibit seed germination in rice（Oryza sativa）”的研究論文。該研究首次揭示了SAPK10-bZIP72-AOC 通路介導激素脫落酸（ABA）和茉莉酸（JA）協(xié)同抑制水稻種子萌發(fā)的分子機制。

水稻種子的萌發(fā)與稻米品質和穗發(fā)芽抗性直接相關。我國南方高溫多雨容易造成穗提早發(fā)芽現象，最終導致產量和品質的下降。深入解析種子萌發(fā)的遺傳特性和分子機制，對于提高水稻的穗發(fā)芽抗性具有重要的意義。種子的萌發(fā)受到外界生長環(huán)境和內源激素的精細調節(jié)，其中激素對種子萌發(fā)的調控機制一直是種子生物學研究的熱點問題。前人的研究主要集中在以ABA-GA（赤霉素）拮抗為中心的調控通路。近年來大量的研究表明JA 也是重要的種子萌發(fā)調控激素，但JA 是否與主要調控激素ABA 存在互作，以及具體的分子調控機制至今未知。

研究人員鑒定和證實了ABA 信號途徑關鍵因子SnRK2 類激酶SAPK10 磷酸化修飾自身的Ser177 位點并增強其活性，進而磷酸化修飾下游的bZIP 轉錄因子家族成員bZIP72 的Ser71 位點。進一步研究表明，磷酸化修飾增強了bZIP72 結合JA 合成途徑關鍵基因AOC 的能力，并促進后者的轉錄，從而提高體內的JA 水平并抑制種子萌發(fā)。此外，外施JA 合成抑制劑可緩解種子萌發(fā)對ABA 的敏感性。綜上，該研究揭示了ABA 通過促進JA 合成進而負調控種子萌發(fā)的新機制，為改良水稻穗發(fā)芽抗性提供了重要的理論依據。

該研究得到國家自然科學基金、中國農科院科技創(chuàng)新工程和國家高產轉基因專項的資助。王以鋒博士和侯雨萱副研究員為文章的共同第一作者，張健研究員為通訊作者。