在长期驯化和人工选择过程中，水稻形成了对低温与干旱信号的独立应答机制，系统解析具有“双向调控”特性的关键转录因子是分子设计育种的重要前提。山东理工大学与贵州理工学院联合团队在《Rice》发表研究，克隆并功能验证了一个兼具形态建成与逆境拮抗调控的多功能转录因子OsYABBY6，为解析粳稻耐寒与耐旱的交叉网络提供了新的遗传元件。

   研究团队以粳稻品种‘中花11’为背景，通过RNAi与过表达（OE）策略系统解析OsYABBY6的生物学功能。结果显示：

   形态调控：OsYABBY6负向调控株高与节间伸长；下调该基因可使成熟期植株增高约10%，并额外增加1个节间，同时籽粒长度与千粒重分别提升6%，而结实率保持不变，为“高产抗逆”协同改良提供了可行性。

   耐寒机制：过表达OsYABBY6可上调OsDREB1A/B/C等冷响应基因表达，减少ROS积累约35%，降低膜脂过氧化产物MDA约25%，显著提高4 °C低温处理后的存活率；表明OsYABBY6通过DREB/CBF途径正向增强粳稻耐寒性。

   耐旱机制：相反，RNAi株系在15 d断水-复水条件下存活率达44%，显著高于野生型（18%）；其叶片失水速率降低3–10%，可溶性糖与脯氨酸含量分别提高约1.5倍与1.4倍，且ROS水平显著下降，显示OsYABBY6负向调控干旱耐受性。

   激素交叉：OsYABBY6表达受ABA快速抑制；RNAi株系内源ABA含量下降39–44%，且对ABA敏感性增强，提示该因子通过ABA依赖途径在干旱后期发挥负调控作用，而低温早期响应则主要依赖DREB/CBF路径，与ABA信号交叉有限。

   群体水平启动子分析发现，OsYABBY6启动子区富集ABRE、DRE/MYC/MYB等逆境响应元件，为同时响应冷、旱及激素信号提供了分子基础。研究据此提出“OsYABBY6–DREB/CBF（冷）”与“OsYABBY6–ABA（旱）”双向调控模型，解释了同一转录因子在不同胁迫下的拮抗表型。

   该论文第一作者为山东理工大学左佳博士，通讯作者为姜立波教授与高婧博士。研究获国家自然科学基金（32100271）与山东省自然科学基金（ZR2021QC125、ZR2020QC058）资助。

原文链接：

https://thericejournal.springeropen.com/articles/10.1186/s12284-024-00744-6