种子是农业生产的基础，而种子活力直接决定了田间出苗的整齐度、幼苗的健壮。随着全球气候变化加剧和轻简化栽培模式的推广，培育高活力水稻品种已成为保障粮食安全、降低生产成本的关键。然而，种子活力是一个受多基因控制的复杂数量性状，其分子调控网络仍不清晰，可用于育种的优异基因资源十分有限，严重制约了高活力品种选育效率。

针对这一科学问题，湖南农业大学贺记外副教授团队聚焦“水稻种子活力的遗传基础”，通过全基因组关联分析（GWAS），系统挖掘了调控种子活力的关键QTL，并成功克隆核心功能基因OsSV5，揭示了其通过维持活性氧（ROS）稳态调控种子活力的新机制，同时挖掘到在南方稻区广泛应用的优异单倍型，为水稻高活力分子育种提供了重要靶点。

近期，湖南农业大学贺记外副教授团队完成的题为“OsSV5 positively regulates rice seed vigor”的研究在Journal of Integrative Agriculture（《农业科学学报（英文）》，JIA）优先在线发表。

该研究利用来自全球48个国家的237份水稻3K核心种质资源，系统开展了种子发芽率（GR）、发芽势（GP）、发芽指数（GI）、活力指数（VI）和耐贮性（SS）5个关键性状的表型鉴定与遗传解析。

定位并锁定关键QTL qOsSV5

通过全基因组关联分析，共检测到16个控制种子活力的QTL位点。其中，位于第5号染色体的qOsGR5、qOsGP5、qOsGI5和qOsSS5共定位于同一区间，因对多个活力性状具有一因多效作用，被命名为qOsSV5。

克隆并验证OsSV5的功能

候选基因分析锁定Os05g0541400为qOsSV5的功能基因，命名为OsSV5，其编码一个bHLH转录因子。CRISPR/Cas9敲除突变体（sv5-1、sv5-2）的种子发芽率、活力指数显著下降，直接证明OsSV5是水稻种子活力的正向调控因子。

揭示OsSV5通过调控活性氧（ROS）稳态影响种子活力的分子机制

研究发现，OsSV5缺失会导致种子中活性氧（ROS）过度积累。生理检测显示，突变体中SOD和POD活性显著下降，H₂O₂和O₂⁻含量明显升高；同时，OsSOD1、OsCAT1、OsAPX1等ROS清除基因表达显著下调。这表明OsSV5通过调控ROS清除系统，维持种子萌发过程中的ROS稳态，从而保障高活力萌发。从而保障种子正常萌发与高活力

解析OsSV5的驯化选择与应用潜力

群体遗传学分析表明，OsSV5在粳稻驯化过程中受到强烈人工选择。单倍型分析鉴定出三种主要单倍型，其中Hap3与高种子活力显著相关。对我国南方76个主栽杂交稻品种的检测发现，携带OsSV5^Hap3的品种占比高达85.7%，说明该优异单倍型已在育种中广泛应用，是进一步提升水稻种子活力的重要基因资源。

237份水稻3K核心种质资源种子活力相关性状的全基因组关联分析

OsSV5正调控水稻种子活力

OsSV5敲除导致ROS过量积累

OsSV5优异单倍型Hap3在水稻育种中的广泛应用

湖南农业大学农学院为第一完成单位，贺记外副教授为该论文的通讯作者，齐慧博士与王燕博士为共同第一作者。本研究得到湖南省重点研发计划项目（2024AQ2034）和湖南省自然科学基金（2020JJ5232）的资助。

Cite the article: Hui Qi, Yan Wang, Chengyun Gong, Xiyu Zhang, Jiangying Du, Xinyang Luo, Haiqing Zhang, Jiwai He. 2026. OsSV5 positively regulates rice seed vigor. Journal of Integrative Agriculture, Doi:10.1016/j.jia.2026.05.045

https://doi.org/10.1016/j.jia.2026.05.045

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