近日，中国农业科学院生物技术研究所作物耐逆性调控与改良团队研究发现乙烯调控高硬度土壤中的根系生长，为利用根系可塑性培育，适应高硬度土壤的作物新品系提供了理论依据。相关研究成果发表在《植物细胞（Plant Cell）》上。
土壤紧实度影响农业可持续发展，其对作物生长和产量的影响是当前关注的热点之一。高硬度土壤严重抑制根系的生长，限制了根系对养分和水分的吸收利用，从而影响植物的生长和作物的产量。因此，培育能够适应高硬度土壤的作物新品系，探索植物根系对外界土壤硬度的响应机制，是一个亟待解决的现实问题。
团队发现，为适应紧实的土壤环境，乙烯信号核心转录因子OsEIL1会在根中明显积累，从而激活水稻冠根发育关键基因OsWOX11的表达，促进冠根原基的起始伸长和冠根数目的增加。该研究成果丰富了植物根系响应土壤紧实度的分子途径，为培育能够适应高硬度土壤的作物新品系提供了新的基因资源和理论基础。
图注OsEIL1-OsWOX11调控水稻冠根应答土壤硬度
生物所秦华研究员和黄荣峰研究员为本文的共同通讯作者，生物所博士生李宇翔和王娟研究员为论文的共同第一作者，英国诺丁汉大学Bipin K. Pandey和Lucas León PeraltaOgorek博士、华中农业大学赵毓教授、生物所权瑞党副研究员、已毕业硕士生高雅迪、博士生赵子涵、硕士生江雷也参与了该项研究。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金和中国农科院科技创新工程等项目的资助。