西北農(nóng)林科技大學(xué)農(nóng)學(xué)院作物遺傳改良與種質(zhì)創(chuàng)新團隊在小麥抗旱分子機制研究中取得新進展

　　近日，西北農(nóng)林科技大學(xué)農(nóng)學(xué)院作物遺傳改良與種質(zhì)創(chuàng)新團隊在國際著名學(xué)術(shù)期刊《植物學(xué)雜志》（the Plant Journal）在線發(fā)表了題為“TaFDL2-1A confers drought stress tolerance by promoting ABA biosynthesis, ABA responses, and ROS scavenging in transgenic wheat”的研究論文。該研究揭示TaFDL2-1A通過調(diào)控ABA生物合成、響應(yīng)和ROS清除增強小麥的抗旱性。

 

　　研究發(fā)現(xiàn)，在小麥中過表達TaFDL2-1A增加氣孔對干旱脅迫的敏感性和干旱條件下的內(nèi)源ABA含量。遺傳分析和轉(zhuǎn)錄調(diào)控分析表明，TaFDL2-1A 通過靶標(biāo)ACGT 核心順式元件直接與TaRAB21s、TaNCED2s 的啟動子片段結(jié)合并激活它們的表達，從而增強 ABA 響應(yīng)和內(nèi)源性 ABA 的積累。此外，TaFDL2-1A以轉(zhuǎn)錄調(diào)控的方式促進TaSOD1和TaGPx1-D 的表達以維持較高的 SOD 和 GPX 活性，從而加速干旱條件下小麥中 ROS 的清除，減輕ROS損傷。

 

　　綜上所述，TaFDL2-1A通過靶標(biāo)ACGT核心順式作用元件促進下游基因表達，正向調(diào)節(jié) ABA 生物合成和ABA 響應(yīng)促進氣孔關(guān)閉、提高ROS代謝相關(guān)酶活性加快ROS清除，進而提高轉(zhuǎn)基因小麥的干旱脅迫耐受性。本研究豐富了bZIP轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控小麥抗旱性的分子機制，也為小麥抗旱育種提供了參考基因。

 

　　農(nóng)學(xué)院作物遺傳改良與種質(zhì)創(chuàng)新團隊李學(xué)軍教授為論文通訊作者，博士后王冰心、高級實驗師李立群、碩士研究生劉明柳為論文共同第一作者，碩士生彭德、魏傲松、侯蓓元，博士生雷彥泓也參加了研究工作。旱區(qū)作物逆境生物學(xué)國家重點實驗室黃雪玲博士在小麥的遺傳轉(zhuǎn)化過程中提供重要幫助。該研究得到陜西省農(nóng)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新與推廣聯(lián)盟重大項目、南陽小麥試驗示范站專項資金及國家外國專家局111項目的支持。

 

　　原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.15975