近日，廣東省農業科學院水稻研究所科研人員在水稻種子發芽機制研究方面取得新進展。相關成果發表于《水稻》（Rice）。
穗發芽（穗萌、胎萌）是種子收獲前在母體植株上發芽的現象。我國水稻生產每年因穗發芽造成的損失率達5%以上。隨著全球變暖和氣候異常現象增加，穗發芽危害日趨嚴重。改善穗發芽抗性是水稻育種的重要目標之一。
團隊前期研究發現OsMKKK62（絲裂原活化蛋白激酶激酶激酶62）過表達導致水稻嚴重穗發芽，提出MKK3級聯（OsMKKK62-OsMKK3-OsMPK7/14，絲裂原活化蛋白激酶激酶激酶62依次磷酸化絲裂原活化蛋白激酶激酶3和絲裂原活化蛋白激酶7/14）正向調控種子萌發。
該研究通過OsMKK3（絲裂原活化蛋白激酶激酶3）過表達實驗證實了MKK3級聯對發芽具有強烈促進作用，進一步驗證了前面的推測。根據ABA（脫落酸）響應基因OsMFT2（成花素樣蛋白）的表達變化，推測MKK3級聯可能參與了ABA信號。通過生化實驗證實OsMPK7（絲裂原活化蛋白激酶7）與多個ABA 信號核心元件互作；生理實驗和基因表達實驗也證實：在發芽階段，MKK3級聯負調控ABA信號。
基于以上結果，MKK3級聯可能在ABA信號清除系統中發揮作用。該研究提出MKK3級聯通過與ABA核心信號元件互作負反饋調控ABA信號，影響種子發芽。由于MKK3級聯成員在水稻其它組織有豐富表達，因此該級聯可能是ABA信號系統的重要組成部分，對植物ABA信號研究有參考意義。
相關論文信息：https://doi.org/10.1186/s12284-023-00679-4