近日，广东省科学院南繁种业研究所（以下简称“南繁种业所”）大豆种业研究室在国际知名学术期刊《Plant Physiology》上在线发表了题为”Flavonoid Biosynthesis Mediated by GmF3Hs Contributes to Drought Tolerance in Soybean”的研究论文。该研究系统揭示了大豆黄酮烷酮3-羟化酶GmF3H1/2及其催化生成的中间代谢物二氢堪非醇（DHK）与二氢槲皮素（DHQ）在抗旱中的关键信号功能，为大豆抗旱分子设计育种提供了新的靶点与理论支撑。

干旱是影响全球大豆产量与品质的主要非生物胁迫之一。黄酮类化合物在植物逆境响应中居于核心地位，但其特定中间产物在作物抗旱适应中的信号功能与进化规律长期未能厘清。南繁种业所王振宇教授团队发现信号分子GmF3H1/2催化生成的黄酮中间体DHK/DHQ是高效逆境信号分子，外源施加可促进ABA依赖的气孔关闭，在双子叶植物中普遍提升抗旱性。CRISPR/Cas9创制的gmf3hs双突变体表现为严重干旱超敏感，而外源DHK/DHQ可特异性回补，确证GmF3H–DHK/DHQ信号轴。突变体在干旱胁迫下"多荚少实"即荚数增多但灌浆受损、百粒重下降。多组学鉴定转录因子GmPHL11直接激活GmF3H1启动子，过表达促进DHK积累并增强抗旱。GmF3H1高活性H1单倍型在栽培种占95%、地方种占92%，提示驯化中正向选择。该研究重新定义了黄酮中间产物的信号角色，为抗旱高产大豆分子育种提供了新靶点与基因资源。

南繁种业所林雁、李聪为论文共同第一作者（贡献等同），通讯作者为王振宇教授。该研究得到了国家自然科学基金、广州市科技计划项目等项目的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1093/plphys/kiag640

供稿人：林雁  大豆种业研究室

校　稿：龙晓澄  刘乔曼

审　稿：胡敏捷

终　审：陈美豪