近日，青島農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院草業(yè)學(xué)院草學(xué)團(tuán)隊(duì)在Plant Physiology（IF 8.34）發(fā)表了題為 “A seed coat specific β-ketoacyl-CoA synthase, KCS12, is critical for preserving seed physical dormancy” 的研究論文，揭示了牧草種子硬實(shí)形成的新機(jī)制。青島農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院柴茂峰教授為論文第一作者，草業(yè)學(xué)院院長(zhǎng)王增裕教授為通訊作者，青島農(nóng)業(yè)大學(xué)為第一通訊單位。同期Plant Physiology 針對(duì)該研究成果配發(fā)了評(píng)論文章“Why so stubborn? MtKNOX4-regulated MtKCS12 manifests hardseededness "。據(jù)了解，該期刊會(huì)針對(duì)特別新穎和有影響力的研究成果同期發(fā)表評(píng)論文章，通過(guò)深入淺出的介紹和剖析引發(fā)讀者關(guān)注。
種子硬實(shí)是種子植物的一種物理性休眠方式，在豆科植物中普遍存在。在作物馴化過(guò)程中，種子硬實(shí)度通常作為一個(gè)重要的指標(biāo)性狀，因此解析種子硬實(shí)形成的分子調(diào)控機(jī)制是該領(lǐng)域重要的科學(xué)問(wèn)題。該團(tuán)隊(duì)利用截形苜蓿突變體為材料開(kāi)辟了牧草種子物理休眠分子機(jī)制的研究方向。這一研究在作者前期關(guān)于KNOX4在物理休眠作用（PNAS, 2016, 113:6997-7002）的基礎(chǔ)上，鑒定得到了一個(gè)種皮特異表達(dá)的β-酮脂酰-CoA合成酶KCS12，該基因的突變導(dǎo)致了截形苜蓿種子物理休眠習(xí)性的喪失。脂肪酸單體化學(xué)分析表明，突變體種子中C24：0脂質(zhì)聚酯單體的含量顯著降低，證明了KCS12是控制種皮中超長(zhǎng)鏈脂肪酸合成的關(guān)鍵酶。該研究揭示了KNOX4-KCS12控制種子物理休眠形成的分子機(jī)制，為牧草種子硬實(shí)的遺傳改良提供了理論依據(jù)。
KNOX4-KCS12控制苜蓿種子物理休眠形成的分子機(jī)制模型圖
配發(fā)的評(píng)論文章對(duì)該研究進(jìn)行了介紹并指出，該論文對(duì)種皮組成完整性與物理休眠相關(guān)聯(lián)的分子與遺傳調(diào)控網(wǎng)絡(luò)提供了新的見(jiàn)解，作者提出的KNOX4-KCS12 模塊決定了種皮中超長(zhǎng)鏈脂肪酸的生物合成，對(duì)種子的物理休眠至關(guān)重要，這一發(fā)現(xiàn)拓展了人們對(duì)種皮組成的理解認(rèn)知。（通訊員 曲天澤）
實(shí)習(xí)編輯：李正玉
責(zé)任編輯：楊海濤
