近日，中國農業科學院作物科學研究所萬建民院士團隊發現一個耐高溫的關鍵基因，該基因編碼精氨酸甲基轉移酶，該轉移酶通過甲基化茉莉酸信號抑制子來調節茉莉酸信號強度，進而維持水稻小穗在高溫等惡劣環境下的正常發育。相關研究成果發表在《分子植物（Molecular Plant）》上。
茉莉酸信號和精氨酸甲基化修飾在植物生長發育和逆境防御中起著關鍵作用。然而，精氨酸甲基化修飾在茉莉酸信號途徑中所起的作用及其對小穗發育影響的分子機制尚不清楚。
該研究鑒定了兩個精氨酸甲基轉移酶功能缺失突變體，發現該轉移酶介導的茉莉酸信號抑制子精氨酸甲基化可以作為茉莉酸信號通路的分子開關，隨溫度變化有節律地調節茉莉酸信號傳遞強度來維持水稻小穗在高溫等惡劣環境下的正常發育。該研究還發現茉莉酸通過其信號途徑的關鍵調控因子來降低精氨酸甲基轉移酶的表達，從而負反饋調節自身信號強度。該研究建立了精氨酸甲基化通過茉莉酸信號通路調控小穗在高溫條件下正常發育的分子機制，為培育耐高溫水稻新品種提供了基因資源和理論指導。
該研究得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金、中國農業科學院科技創新工程等項目的支持。（通訊員 田浩園）
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.molp.2024.04.014
