水稻落粒性直接影响收获产量，精准调控落粒性是实现"粒粒归仓"的关键。发掘落粒性关键基因，为培育适合落粒性水稻品种，提供强有力的工具。与此同时，伴随生活水平的提高，消费者越来越青睐具备更好口感、外观或营养等品质的优质稻米。
近期，中国水稻研究所水稻生物育种全国重点实验室钱前院士团队完成的题为“Editing of the APETALA2/ethylene responsive factor confers improvements in seed shattering and quality in rice”的研究在Journal of Integrative Agriculture (JIA) 2025年8期正式发表。
该研究解析了AP2/ERF转录因子SHAT2对籽粒落粒性与品质协同改良的作用，通过对SHAT2的研究有助于培育理想脱落特性和优质稻米种质资源。
本研究鉴定了一个正向调控水稻种子落粒性和品质的AP2/ERF转录因子SHAT2。在W7的基因编辑突变体库中获得落粒性降低的AP2/ERF转录因子等位突变体shat2。在shat2突变体中离层区发育异常，同时落粒性相关基因表达显著下调，暗示SHAT2通过调控离层发育影响落粒性。同时发现shat2突变体稻米品质改变，表现为淀粉颗粒小且排列松散；总淀粉、直链淀粉及蛋白质含量显著降低，可溶性糖含量显著增加；胚乳淀粉理化性质改变。在shat2突变体中，大部分品质相关的基因的表达水平发生了改变，暗示SHAT2可能通过调节这些基因的表达，影响稻米食用品质。进一步研究研究发现SHAT2在根、茎、叶、穗、小穗轴及发育种子中表达，定位于细胞核，并具有体外结合GCC-BOX的能力。
中国水稻研究所与沈阳农业大学联合培养博士生夏赛赛和中国水稻研究所博士生刘贺为论文共同第一作者。中国水稻研究所钱前院士和任德勇研究员为共同通讯作者。该研究获得国家自然科学基金基础科学中心项目和面上项目、海南省院士创新平台科研项目资金资助。
论文信息：Optimizing management strategies to enhance wheat productivity in the North China Plain under climate change - ScienceDirect Cite the article:Saisai Xia, He Liu, Ying Liu, Guangheng Zhang, Deyong Ren, Qian Qian. 2025. Editing of the APETALA2/ethylene responsive factor confers improvements in seed shattering and quality in rice. Journal of Integrative Agriculture, 24(8): 3282-3286.
Journal of Integrative Agriculture(《农业科学学报》(英文), JIA) 由中华人民共和国农业农村部主管，中国农业科学院与中国农学会主办，中国农业科学院农业信息研究所承办。综合性英文学术期刊，月刊。创刊于2002年，现任主编为中国科学院院士陈化兰。JIA主要栏目有作物科学、园艺、植物保护、动物科学、动物医学、农业生态环境、食品科学、农业经济与管理等。刊稿类型有综述、研究论文、简报以及评述等。全部论文在Elsevier-ScienceDirect (SD) 平台OA出版。最新SCI影响因子4.4，位于SCI-JCR农业综合学科Q1区。中国科学院分区农林科学1区。2016年以来先后获得中国科协等部委 “提升计划”“登峰计划”“卓越计划”项目支持。
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