JIA | 扬州大学水稻栽培生理生态团队揭示油菜素甾醇介导轻度土壤落干缓解高温胁迫下光温敏核不育系水稻雌蕊受精障碍的机制

背景：全球极端高温频发威胁水稻生产，光温敏核不育系（PTGMS）水稻在开花期遭遇高温时雌蕊受精能力下降，导致两系杂交水稻制种产量降低。传统充分灌溉被认为能缓解高温伤害，但其效果存在疑问。研究目的：探究轻度土壤落干（MD）相比传统充分灌溉（WW）是否能更有效缓解高温对PTGMS水稻雌蕊受精的抑制，并揭示其调控机制。结论：研究表明，与传统认知相反，MD通过促进根系和雌蕊中油菜素甾醇（BRs）的合成并抑制分解，增强根系活力和蒸腾吸水能力，维持植株水分平衡；同时抑制雌蕊中烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶（NOX）活性，增强抗坏血酸-谷胱甘肽（AsA-GSH）循环驱动的氧化还原稳态，保护柱头形态与受精功能，从而显著缓解高温导致的受精障碍和制种产量损失。该发现挑战了“高温下保持充分灌溉”的传统观点，为全球变暖背景下的两系杂交水稻制种提供了新的理论依据和灌溉策略。