近日，农学院王州飞教授团队在国际知名学术期刊New Phytologist在线发表了题为“OsNAC3 regulates seed germination involving abscisic acid pathway and cell elongation in rice”的研究论文（论文链接：https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.19362）。该研究揭示了OsNAC3调控水稻种子萌发的分子机制，并明确了其在育种中的利用价值。
近年来，直播稻轻简栽培在我国得到了广泛应用，种子快速萌发对于保证直播稻田间出苗具有重要意义。因此，挖掘调控水稻种子萌发的新基因，揭示其分子机制及育种利用价值，能为促进直播稻生产提供重要线索。
本研究在前期水稻种子萌发转录组数据中，挖掘和鉴定到转录因子OsNAC3是一个调控种子萌发的关键因子，该基因正调控种子萌发。分子机制研究表明，在种子萌发过程中，OsNAC3可以直接与ABA分解代谢基因OsABA8ox1和细胞延长基因OsEXP4的启动子结合，从而激活它们的表达；同时，研究发现OsNAC3通过直接影响OsEXP4表达和间接影响ABA介导的OsEXP4表达，决定胚细胞伸长，从而调节种子萌发。基因单倍型分析表明，优异单倍型Hap2主要分布在籼稻中，将籼稻的优异单倍型导入到粳稻中，或在粳稻中过表达OsNAC3基因，能有效提高田间直播条件下粳稻种子发芽和后期幼苗生长。
这是继今年4月团队在Nature Communications上发表论文，报道了水稻种子耐淹萌发调控机制之后，再一次在种子萌发分子调控机制研究领域取得的新进展。研究结果为今后通过分子育种培育适宜直播的水稻品种提供重要线索。
OsNAC3基因在直播稻生产中应用价值
博士后黄成威和副教授赵佳为本论文的共同第一作者，王州飞教授和何永奇副教授为共同通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金、广东省自然科学基金、“双一流”学科建设和提升专项等项目的资助。
文图/农学院