植物激素脱落酸（ABA）在植物生长发育和环境响应中发挥着极为关键的作用，其功能的发挥受到生物合成、代谢、信号感知和转导及转运等多个水平的调控。然而，相较于其他方面，关于ABA转运机制的研究相对较少。
中国科学院大学现代农业科学学院张玉芹课题组与以色列特拉维夫大学Shani教授在前期合作中，利用创制的amiRNA突变体库鉴定到了两个ABA的内运蛋白ABCG17和ABCG18，发现它们涉及ABA长距离转运调控气孔孔径大小和侧根发生，从而响应外界环境变化。这一成果于2021年发表在Science Advances杂志（DOI: 10.1126/sciadv.abf6069）。近日，张玉芹课题组与Shani教授进一步合作，发现ABCG17和ABCG18还参与调控拟南芥种子发育，ABCG17和ABCG18的双突变体mir17,18与野生型相比产生较大的种子。这一新发现以“ABA importers ABCG17 and ABCG18 redundantly regulate seed size in Arabidopsis”为题，于近期发表在The Plant Journal杂志上。
研究团队对ABCG17和ABCG18的单基因及双基因突变体进行了种子大小测定。结果显示，单个基因敲除突变体的种子大小与野生型相比并无显著差异，但双突变体的种子显著增大。利用GUS和YFP报告系统，研究人员发现ABCG17和ABCG18主要在叶片和发育早期果荚的瓣膜中表达。结合ABA报告基因pRAB18：GFP以及基于荧光共振能量转移（FRET）的ABACUS2–400n和ABACUS2-100n ABA生物传感器的检测，对植物中的ABA水平进行定量及高分辨率分析，揭示出它们通过影响由母体组织向胚运输的ABA转运来调控种子大小。该研究不仅阐明了ABA转运蛋白ABCG17和ABCG18冗余调控拟南芥种子大小的分子机制，也进一步丰富了对植物种子发育分子机制的认识，还为农业生物技术的应用提供了新的靶点。未来，通过调控ABA转运蛋白的活性或表达水平，有望实现对作物种子大小的精准调控，进而提升作物的产量和品质。
该研究于2025年3月19日发表于The Plant Journal，论文链接为：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/tpj.70096。中国科学院大学现代农业科学学院张玉芹副教授为该论文的第一作者，张玉芹副教授和以色列特拉维夫大学Eilon教授为共同通讯作者。该研究得到了中国科学院B计划、以色列科学基金、ERC等项目的资助。
