12月15日，万建民院士领衔的中国农业科学院作物科学研究所作物功能基因组研究创新团队联合南京农业大学揭示了水稻外观品质和种子活力协同调控的新机制，为培育优质高活力水稻新品种提供了重要基因靶点和理论依据。相关研究发表在《自然·遗传学（Nature Genetics）》上。

垩白是影响稻米外观品质的重要因素，种子活力则直接影响出苗整齐度与抗逆能力。长期以来，粳稻通常垩白低、萌发慢，籼稻则垩白高、萌发快，但垩白与萌发之间的内在分子机制未知。

研究团队历时20余年从前期定位到的主效遗传点位中克隆到调控垩白形成的关键基因OsTPS8。该基因编码的合成酶通过与其同家族蛋白互作降低胚乳中关键信号分子海藻糖-6-磷酸的含量，从而减弱对下游淀粉分解的抑制，促进胚乳淀粉降解与垩白形成。研究发现，OsTPS8启动子区存在一个自然变异，影响了特定转录因子对其的结合能力，导致其在籼、粳稻中差异性表达。进一步分析表明，该基因的不同单倍型在籼、粳稻中受到了差异选择，其中籼稻中优势的单倍型与高淀粉酶活性及快速萌发相关。该研究系统揭示了调控水稻垩白形成的信号通路，并从分子层面阐释了OsTPS8差异化调控稻米垩白和种子活力的遗传基础，为理解籼粳稻性状差异分化提供了新视角，为水稻分子设计育种提供了重要基因靶点。

南京农业大学博士研究生陈小丽、作科所研究员任玉龙、南京农业大学教授董慧、作科所客座研究生蒋小康和南京农业大教授王益华为该论文的共同第一作者，万建民院士、王益华教授与王海洋教授为论文的通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国农业科学院科技创新工程等项目资助。

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41588-025-02429-2