干旱是威脅全球糧食生產(chǎn)的一大因素。超表達(dá)抗旱基因是提高作物抗旱能力最簡(jiǎn)單直接的手段。然而，基因超表達(dá)經(jīng)常伴隨一些副作用，如影響正常條件下植株的生長(zhǎng)發(fā)育。這也是很多抗旱基因的超表達(dá)不能在大田獲得應(yīng)用的原因之一。近日，四川農(nóng)業(yè)大學(xué)西南作物基因發(fā)掘與利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室盧艷麗教授團(tuán)隊(duì)在植物學(xué)知名期刊《Plant Biotechnology Journal》（SCI影響因子13.263）發(fā)表題為《ABA-inducibleDEEPER ROOTING 1improves adaptation ofmaize to water deficiency》的研究論文，該研究采用干旱誘導(dǎo)策略表達(dá)玉米DRO1基因，最終獲得了田間避旱能力優(yōu)異且正常條件下不減產(chǎn)的轉(zhuǎn)基因玉米。
DEEPER ROOTING 1基因可促進(jìn)植株根系向土壤深層生長(zhǎng)，進(jìn)而更好地吸收水分。研究表明，大芻草（墨西哥玉米）比玉米自交系B73具有更強(qiáng)的耐旱能力是因?yàn)榇笃c草ZmDRO1對(duì)干旱/ABA的應(yīng)答更靈敏，干旱下其根系可更好地分布到深層土壤。因此，作者采用了干旱/ABA誘導(dǎo)策略對(duì)ZmDRO1進(jìn)行表達(dá)。轉(zhuǎn)基因玉米中存在部分本底高表達(dá)株系，但其生長(zhǎng)發(fā)育明顯較弱，說(shuō)明ZmDRO1的超表達(dá)不利于植株生長(zhǎng)。本底低表達(dá)且受干旱/ABA高誘導(dǎo)的轉(zhuǎn)基因玉米在田間表現(xiàn)出了較好的避旱能力，可大大提高干旱脅迫下的產(chǎn)量，且在非干旱條件下不減產(chǎn)。該研究策略促進(jìn)了ZmDRO1在玉米抗旱育種中的應(yīng)用，也為其它抗旱基因的利用提供了參考。
四川農(nóng)業(yè)大學(xué)西南作物基因挖掘與利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室青年教師馮宣軍與博士生賈力為該論文共同第一作者，盧艷麗教授為通訊作者。該研究得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目資助。
文章鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.13889
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