水稻种子贮藏蛋白SS7通过调控过氧化物酶和硝酸还原酶活性正向调节种子贮藏稳定性

来自国内的研究人员通过全基因组关联分析(GWAS)鉴定到调控水稻种子贮藏稳定性的关键基因SS7。研究发现，SS7编码一种胞质定位的蔗糖合成酶(SUS)结构域蛋白，其过表达能显著增强种子在人工和自然老化条件下的贮藏稳定性。机制研究表明，SS7通过增强过氧化物酶活性、降低硝酸还原酶(NR)活性，有效减少活性氧(ROS)和一氧化氮(NO)积累，为作物种质资源保存和粮食安全提供了新思路。

　　

这项突破性研究揭示了水稻种子贮藏稳定性的分子调控机制。通过全基因组关联分析(GWAS)，科研人员成功定位到一个关键数量性状位点qSS7-1，其候选基因Seed storability 7(SS7)编码具有蔗糖合成酶(SUS)结构域的胞质定位蛋白。

有趣的是，SS7过表达株系在人工和自然老化条件下都表现出显著的种子贮藏稳定性提升，而其敲除株系则展现出有趣的双重表型：虽然对种子贮藏影响不大，却促进了水稻根系的伸长生长。转录组分析揭示，SS7过表达主要富集在过氧化氢(H₂O₂)分解代谢通路，而敲除株系则在H₂O₂分解和一氧化氮(NO)生物合成通路都出现显著变化。

深入机制研究发现，SS7通过"双管齐下"的方式发挥作用：一方面增强过氧化物酶活性来清除活性氧(ROS)，另一方面抑制硝酸还原酶(NR)活性来减少NO产生。这种精妙的调控网络不仅解释了SS7提升种子贮藏稳定性的分子基础，还意外揭示了其对根系生长的抑制作用可能与NO积累有关。该研究为作物种质资源长期保存提供了重要理论依据，同时为平衡种子贮藏性与幼苗生长性状的分子育种提供了新靶点。