众所周知，穗发芽是影响水稻、小麦等主要农作物产量和品质的重要因素之一。近年来，由于极端气候频繁出现，作物穗发芽现象呈现普遍递增的态势，即使在黑龙江寒带水稻生产区近年来穗发芽也出现上升势头。日前，中科院东北地理与农业生态研究所与东北农业大学等单位合作，在黑龙江省杰出青年基金及国家重点研发计划的资助下，在水稻中成功鉴定克隆了两个钼辅因子（MoCo）合成基因，并证明MoCo合成途径受阻可以导致植株穗发芽及植株纯合致死表型。前期，方军博士在中科院遗传与发育生物学研究所储成才研究员指导下，通过大规模的筛选，获得一系列水稻穗发芽突变体，并克隆了其中的PHS1-PHS4和PHS8基因（Plant J, 2008、2018）。本研究中，研究人员利用图位克隆的方法，鉴定和证明了MoCo合成基因OsCNX1和OsCNX6的突变最终导致了穗发芽及纯合致死。进一步研究发现，OsCNX6编码MoCo合成蛋白2大亚基，而该基因的突变导致黄嘌呤脱氢酶（XDH）、醛氧化酶（AO）、硝酸还原酶（NR）及亚硫酸盐氧化酶（SO）等四种钼酶活性显著降低。通过分析基因表达模式，表明OsCNX6在水稻的叶片、茎秆、胚乳等部位均有表达。过量表达该基因后发现，转基因水稻没有出现不良的农艺性状，而苗期植株对渗透和盐胁迫的抗性有了显著提高。这一研究不仅证明了OsCNX6对水稻生长发育的重要作用，同时也为水稻抗逆育种提供了新的研究思路和视角，具有重要的理论和应用价值。
