兩個拮抗的bHLH轉錄因子對水稻種子休眠的調控

金晶，儲成才

兩個拮抗的bHLH轉錄因子對水稻種子休眠的調控

金晶，儲成才

嶺南現代農業科學與技術廣東省實驗室，亞熱帶農業生物資源保護與利用國家重點實驗室，華南農業大學農學院，廣州 510642

種子休眠(seed dormancy)是指有生活力的種子在適宜的萌發條件下不能萌發的現象，且其程度受環境調節[1,2]。種子休眠不僅為種子傳播擴散爭取了時間，也是調節種子最佳時間、空間萌發的有效方法，是植物經過長期演化而獲得的一種對環境尤其是季節性變化的適應性生存策略[2]。然而，在作物馴化過程中，由于考慮到大規模生產實踐需要保證種子播種后發芽的一致性，往往忽略了對種子適度休眠的保留，導致種子在收獲期如遇高溫高濕條件籽粒易在穗上萌發的現象，也稱為穗發芽(pre- harvest sprouting)[3]。穗發芽不僅會造成作物減產和品質下降，還會影響作物制種質量和下一季播種，嚴重威脅糧食安全。近年來隨著全球氣候變化和極端天氣的頻發，導致水稻、小麥、大麥等禾谷類作物穗發芽嚴重，造成減產[4]。在我國南方由于梅雨季節的影響，穗發芽常會導致常規稻6%的栽培面積損失，雜交稻損失更可高達20%[5]；有報道表明，僅面包小麥每年因穗發芽造成的損失就達10億美元以上[6]。通過基因調控使作物種子進行適度休眠是減輕或避免穗發芽損失的最有效手段。因此，克隆調控水稻、小麥等重要作物種子休眠關鍵基因，闡明種子休眠的分子生理機制，挖掘其優異等位變異，對解決水稻等禾谷類作物穗發芽問題具有重要意義。……