2025年10月25日，农学院与浙江大学海南研究院联合在Molecular Plant发表了题为“MOC1 confers cold tolerance at the seedling stage in rice”的研究论文。该研究揭示了OsMPK4-MOC/OsbZIP79/OsNAC5- OsDREB1G级联模块在水稻耐冷性中调控机理，为水稻抗逆育种提供了理论参考。

研究背景及内容

水稻安全生产对保障国家粮食安全至关重要。当下，随着气候异常频发，冷害已成为影响水稻生产的主要非生物胁迫之一，不仅直接影响水稻的种子萌发和幼苗生长，而且也会影响孕穗期甚至灌浆期水稻的生长发育。解析水稻耐冷的分子机制并培育耐冷品种迫在眉睫。目前，水稻耐冷机理的研究已取得较好进展，但可用于育种的包含优良等位基因的调控模块仍十分有限。

基于此，我们从突变体库中筛选到一个冷敏感突变体，其编码基因为MOC1（MONOCULM 1）。进一步研究表明MOC1是水稻耐冷性的关键正调控因子。MOC1与丝裂原活化蛋白激酶OsMPK4蛋白互作，并受到OsMPK4的磷酸化修饰调控，增强MOC1蛋白的稳定性，从而共同正向调控水稻耐冷性。值得一提的是，MOC1还与OsbZIP79和OsNAC5互作并形成复合物，以提高OsbZIP79和OsNAC5的蛋白稳定性；同时冷胁迫诱导的MOC1磷酸化显著增强了MOC1与OsbZIP79/OsNAC5的结合能力。总之，该研究揭示了OsMPK4-MOC1-OsbZIP79/OsNAC5-OsDREB1G模块在水稻耐冷性中的调控机理。不仅深入揭示了水稻耐冷性的分子调控机制，也为水稻抗逆育种提供了新的思路和策略。

作者简介

农学院李瑞清、浙大农生学院博士生郑琛凡为第一作者。浙大海南研究院舒庆尧、蒋萌及Cyprus University of Technology 大学Vasileios Fotopoulos为通讯作者。本研究受国家自然科学基金、海南省自然科学基金、水稻生物育种全国重点实验室开放课题等项目资助。