近日，廣東省農科院水稻所在國際學術期刊Rice（中科院一區，IF: 5.5）發表題為“MKK3 Cascade Regulates Seed Dormancy Through a Negative Feedback Loop Modulating ABA Signal in Rice” 的研究論文。水稻所毛興學研究員為論文的第一作者，李晨研究員、劉清副研究員為通訊作者。

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。

項目團隊前期研究發現OsMKKK62過表達導致水稻嚴重穗發芽，提出MKK 3級聯（OsMKKK62-OsMKK3-OsMPK7/14）正向調控種子萌發。本論文通過OsMKK3過表達實驗證實了MKK 3級聯對發芽具有強烈促進作用，進一步驗證了前麵的推測。

圖1 過表達OsMKK3導致嚴重穗發芽

ABA是調控種子萌發的兩種重要激素。前期結果表明MKK3級聯調控ABA響應基因OsMFT2的表達，推測MKK3級聯可能參與了ABA信號。通過蛋白互作實驗證實OsMPK7與多個ABA 信號核心成員互作。

圖2 OsMPK7 與部分ABA核心信號元件互作

基於以上結果，MKK3級聯可能也在ABA信號清除係統中發揮作用，該研究提出了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。由於該級聯成員在水稻其它組織有豐富表達，因此MKK3級聯可能是ABA信號係統的重要組成部分，對植物ABA信號研究有參考意義。

本論文得到國家自然科學基金、廣東省自然科學基金、必威betways 農業優勢產業學科團隊建設項目、2022年省級鄉村振興戰略專項資金、廣東省學科類重點實驗室運行項目、廣東省重點領域研發計劃項目聯合資助。

論文鏈接：https://thericejournal.springeropen.com/articles/10.1186/s12284-023-00679-4