研究发现OsKASI-2编码定位于叶绿体的β-酮脂酰-酰基载体蛋白合酶（KASI）。OsKASI-2在水稻叶片和花药中大量表达，其表达受低温胁迫的诱导。OsKASI-2的过表达能够增强脂肪酸合成中β-酮脂酰-酰基载体蛋白合酶（KASI）的活性，进而提高脂肪酸的不饱和度，促进低温胁迫下生物膜的稳定性，从而增强水稻对低温胁迫的耐受能力。而OsKASI-2功能的缺失降低了KASI的酶活，进而降低了低温胁迫下脂肪酸的不饱和度及生物膜的稳定性，从而使得水稻对低温胁迫敏感。

利用3475份水稻材料对OsKASI-2进行自然变异分析，结果显示OsKASI-2基因在粳稻驯化过程中受到选择。OsKASI-2基因组的高频变异导致了籼稻和粳稻对低温耐受能力的差异。单倍型分析显示OsKASI-2HAP1是主要的低温耐受基因型。根据单倍型随机挑选87份水稻材料进行低温耐受能力检测，实验结果验证上述结论。携带OsKASI-2HAP1的水稻材料中，OsKASI的表达水平及OsKASI酶活较高，因此相比携带其它单倍型的水稻材料，携带OsKASI-2HAP1的水稻材料对低温胁迫的耐受能力更强。

综上所述，该研究揭示了水稻β-酮脂酰-酰基载体蛋白合酶（KASI）通过调控KASI酶活及脂肪酸的不饱和度来响应低温胁迫的分子机制（图1）。研究结果为培育耐受低温水稻新品种提供了新策略和潜在的靶基因。

湖南师范大学陈良碧教授、毛丹丹副教授和湖南隆平高科亚华种业科学研究院傅军助理研究员为本文共同通讯作者。湖南隆平高科亚华种业科学研究院杨远柱研究员参与指导该研究。湖南师范大学已毕业博士张霖（现为河南农业大学青年教师）、王思瑶和湖南杂交水稻全国重点实验室柏斌副研究员为论文共同第一作者。该研究得到了国家自然科学基金项目、湖南省自然科学基金项目和湖南省教育厅等项目的资助。

原文链接：

https://doi.org/10.1111/pbi.14336