近日，广东省科学院南繁种业研究所教授王振宇团队系统揭示了大豆黄烷酮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）在抗旱响应中的关键信号功能，为大豆抗旱分子设计育种提供了新靶点和理论支撑。相关成果在线发表于《植物生理学》（Plant Physiology）。

干旱是影响全球大豆产量和品质的主要非生物胁迫之一。黄酮类化合物在植物逆境适应中发挥核心作用，但其特定中间产物在作物抗旱调控中的信号功能及进化规律长期未得到清晰阐明。

在国家自然科学基金等项目资助下，王振宇团队发现，GmF3H1/2催化生成的黄酮中间体DHK和DHQ是高效的逆境信号分子。外源施加这两种代谢物可通过促进脱落酸（ABA）依赖的气孔关闭，在双子叶植物中普遍提升抗旱性。利用CRISPR/Cas9创制的gmf3h1/2双突变体表现为严重的干旱超敏感表型，而外源补充DHK/DHQ可特异性恢复其抗旱能力，从而确证了GmF3H-DHK/DHQ信号轴的功能。值得注意的是，该突变体在干旱胁迫下呈现“多荚少实”现象，即荚果数量增多，但籽粒灌浆受阻，百粒重显著下降。

进一步多组学分析鉴定出转录因子GmPHL11，其可直接结合并激活GmF3H1启动子；过表达GmPHL11能促进DHK积累并增强植株抗旱性。群体遗传分析显示，具有高活性的GmF3H1 H1单倍型在栽培品种中占比达95%，在地方品种中占92%，提示该单倍型在驯化过程中可能经历了正向选择。

该研究重新定义了黄酮中间产物的信号角色，为培育抗旱高产大豆提供了新的基因资源和分子靶点。

相关论文信息：https://doi.org/10.1093/plphys/kiag640