近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)基因組研究所向勇團(tuán)隊研究揭示了2個新的種子休眠調(diào)控因子ODR1與bHLH57，通過調(diào)控種子脫落酸合成與信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，進(jìn)而影響種子休眠的分子機理，為作物特別是水稻中同源基因的功能研究和種子休眠性狀的遺傳改良提供了借鑒。該研究成果在線發(fā)表在《植物細(xì)胞（The Plant Cell）》上。
種子休眠是指在適宜萌發(fā)的條件下，成熟的種子仍保持不萌發(fā)的現(xiàn)象。休眠控制萌發(fā)最佳時機，使植物后代避開惡劣環(huán)境，對植物體的生存、延續(xù)和進(jìn)化起到積極的作用。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，弱休眠作物的種子萌發(fā)迅速、出苗整齊，植株后續(xù)生長一致強壯，有利于高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)和機械化收割，因此在現(xiàn)代農(nóng)作物品種的選育過程中往往忽視了休眠特性的保持。但是，弱休眠作物在成熟后期遇到高溫高濕天氣，容易穗發(fā)芽，從而影響作物的產(chǎn)量和質(zhì)量，給糧食生產(chǎn)帶來巨大損失。因此，研究種子休眠對于控制種子萌發(fā)和穗發(fā)芽，進(jìn)而提高農(nóng)作物產(chǎn)量質(zhì)量有重要的意義。
種子休眠是一個復(fù)雜的農(nóng)藝性狀，受到內(nèi)源激素（脫落酸和赤霉素）與環(huán)境因素（包括環(huán)境溫度、濕度和光照等）的共同影響。目前，種子休眠調(diào)控的分子機制仍不清楚。
該研究鑒定了種子休眠調(diào)控的新基因ODR1和bHLH57，并結(jié)合對新基因在調(diào)控過程中的功能分析，提出了影響種子休眠和萌發(fā)的新途徑。同時發(fā)現(xiàn)ODR1與水稻休眠調(diào)控基因Sdr4具有一定的序列相似性，但是它們調(diào)控種子休眠的方向卻截然相反。
該研究得到國家自然科學(xué)基金、中國農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程、深圳市和大鵬新區(qū)科技項目資助。（通訊員 趙華）
原文鏈接：https://doi.org/10.1105/tpc.20.00026
