近日，我院生态所薛永研究员领衔的土壤修复与保育研究团队，利用水稻硫代异鼠李糖甘油二酯合酶蛋白突变体，对不同磷营养条件下水稻脂质代谢变化及其对光合作用的影响展开深入研究并取得重要研究进展。相关研究成果已在国际权威期刊Journal of Experimental Botany（植物科学1区Top期刊）发表，影响因子5.908。

磷是植物生长所必需的大量元素之一，在细胞功能与代谢中起重要作用。在低磷条件下，植物可以通过改变生物膜的结构和组成，溶解磷脂并释放可溶性磷，并以其他硫脂和糖脂等非磷脂质替代磷脂功能，维持基本的生长发育。在水稻中，硫代异鼠李糖甘油二酯合酶1（OsSQD1）是催化硫脂形成的关键酶。本研究通过检测OsSQD1在磷、氮、钾和铁元素缺乏条件下，以及缺磷不同持续时间与回补条件下的相对表达差异，探索OsSQD1在转录水平对缺磷条件响应的特异性。通过电泳迁移率转移实验，发现OsSQD1受磷素中心转录因子OsPHR2的直接调控。随后，对OsSQD1基因敲除突变体的不同脂质浓度分析表明，OsSQD1缺失增加磷脂含量，并改变了磷素缺乏条件下的脂肪酸组成，并触发了不同磷营养条件下磷脂和糖脂中脂肪酸的饱和度。此外，OsSQD1缺失显著下调水稻地上部的糖脂积累，并造成缺磷条件下光合速率及的显著抑制。本研究还评估了与磷脂降解和糖脂合成相关基因转录水平的相对表达量，以探讨OsSQD1在缺磷条件下影响脂质稳态的机制。

该研究表明，OsSQD1在脂质代谢中起着关键作用，尤其影响缺磷条件下糖脂的积累，进而影响了缺磷环境下的光合作用。本研究为水稻光合作用与磷以及脂质稳态间的关系提供了新见解，为创制水稻磷素高效利用新品种提供理论依据。

本研究论文第一作者为生态所孙雅菲博士，宋科副研究员为共同第一作者，薛永研究员为论文通讯作者。本研究得到国家自然科学基金青年基金、上海市农委、卓越团队与上海市青年英才扬帆计划项目的资助。