近期，农学院刘向东教授团队围绕多倍体水稻创制和育性调控机理研究，连续发表了4篇研究成果，另有2项发明专利获得授权。4篇论文分别发表于Journal of Integrative Plant Biology（JIPB）（中科院一区Top，影响因子12.5）（2篇）、Plant Physiology（中科院一区Top，影响因子8.2）和The Crop Journal（中科院一区Top，影响因子6.7）。研究团队建立了高效的高育性四倍体水稻创建新技术，为进一步大规模创制高育性新型四倍体水稻提供技术支撑；另外，还建立了基于单倍体诱导基因OsMATL从新型四倍体水稻中创制“减倍”的二倍体新材料的技术途径，为将多倍体水稻中的优异变异基因引入至二倍体水稻育种体系提供了新途径。在育性调控机理研究上，团队揭示了热激蛋白HSP101新等位变异基因NTRF1调控新型四倍体水稻花粉育性的分子机理，以及驱动蛋白OsFGG调控水稻胚囊发育的分子机理，为加快水稻多倍体育种提供理论依据。
在JIPB在线发表题为“A robust biotechnology induces artificial genomic duplication via transient RNAi-mediated suppression of OSD1 in rice”的论文。该研究建立了一种基于瞬时RNAi抑制OSD1基因表达的植物多倍化诱导技术——PPGI（Plant Polyploidization via Gene Interference），并借助该团队特色种质资源，建立了两种创制高育性四倍体种质的新途径，为水稻多倍化育种提供了一种通用、高效且无毒的新方法和关键种质资源。华南农业大学农学院博士后陆紫君为论文第一作者，刘向东老师为通讯作者。
在JIPB发表题为“HSP101-encoding NEO-TETRAPLOID RICE FERTILITY GENE 1 regulates tapetum development through interaction with SAPK2 in polyploid rice”的论文。该研究揭示了NTRF1与ABA信号通路核心激酶SAPK2互作，调节ABA水平与ROS稳态，从而精准调控新型四倍体水稻绒毡层细胞程序性死亡（PCD）和花粉发育。华南农业大学农学院博士生曹立冲为论文第一作者，刘向东老师为通讯作者。
在Plant Physiology发表题为“FEMALE GAMETOPHYTE GUARD interacts with OsERECTA2 to regulate embryo sac development by affecting the number of megaspore in rice”的研究论文，该研究揭示了驱动蛋白OsFGG及其互作蛋白OsER2在水稻胚囊发育过程中控制孢原细胞和功能大孢子数量具有重要的作用，为进一步探明水稻雌配子体的结构分化机理及创制水稻雌性不育系提供理论依据和基因资源。华南农业大学农学院博士生黎啟航为论文第一作者，刘向东老师和陆紫君为通讯作者。
在The Crop Journal在线发表题为“Production of diploid rice from tetraploid rice using a MATRILINEAL gene”的研究论文。该研究利用基因编辑技术，在四倍体水稻中成功敲除单倍体诱导关键基因MATRILINEAL（OsMATL），获得了该基因功能缺失的纯合突变体。突变体Osmatl4x通过自交或异交可在单代内产生二倍体水稻，其诱导率为1.33%至7.69%。研究团队以Osmatl4x为父本，与不同类型的四倍体水稻分别进行杂交，成功诱导产生二倍体后代DHM6（Diploid Hope and Magic 6）。DHM6不仅恢复了高育性，更在萌发期耐盐性上优于其母本，展现出较强的环境适应能力及育种利用价值。该成果突破了多倍体水稻在倍性育种中的障碍，为后续高效利用多倍体水稻中蕴含的优异变异基因，丰富现有二倍体水稻种质资源库提供了技术路径。华南农业大学农学院硕士生谭美美为论文第一作者，刘向东老师和吴锦文老师为通讯作者。
上述研究得到了国家重点研发计划项目、国家自然科学基金、岭南现代农业实验室、广东岭南水稻种质资源基地库和广东省水稻种质资源库（华南农大）等项目资助。
相关论文链接：
https://doi.org/10.1111/jipb.70393
https://doi.org/10.1111/jipb.70218
https://doi.org/10.1093/plphys/kiag356
https://doi.org/10.1016/j.cj.2026.07.021
文图/农学院
