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PJ: 小麥抗旱分子機制研究的新進展

由 小麥研究者 發表于 美食2022-12-22

近日,西北農林科技大學農學院作物遺傳改良與種質創新團隊在國際著名學術期刊《植物學雜誌》(the Plant Journal)線上發表了題為“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透過調控ABA生物合成、響應和ROS清除增強小麥的抗旱性。

研究發現,在小麥中過表達TaFDL2-1A增加氣孔對乾旱脅迫的敏感性和乾旱條件下的內源ABA含量。遺傳分析和轉錄調控分析表明,TaFDL2-1A 透過靶標ACGT 核心順式元件直接與TaRAB21s、TaNCED2s 的啟動子片段結合並激活它們的表達,從而增強 ABA 響應和內源性 ABA 的積累。此外,TaFDL2-1A以轉錄調控的方式促進TaSOD1和TaGPx1-D 的表達以維持較高的 SOD 和 GPX 活性,從而加速乾旱條件下小麥中 ROS 的清除,減輕ROS損傷。

綜上所述,TaFDL2-1A透過靶標ACGT核心順式作用元件促進下游基因表達,正向調節 ABA 生物合成和ABA 響應促進氣孔關閉、提高ROS代謝相關酶活性加快ROS清除,進而提高轉基因小麥的乾旱脅迫耐受性。本研究豐富了bZIP轉錄因子調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。

西北農林科技大學農學院作物遺傳改良與種質創新團隊李學軍教授為論文通訊作者,博士後王冰心、高階實驗師李立群、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。旱區作物逆境生物學國家重點實驗室黃雪玲博士在小麥的遺傳轉化過程中提供重要幫助。該研究得到陝西省農業協同創新與推廣聯盟重大專案、南陽小麥試驗示範站專項資金及國家外國專家局111專案的支援。

原文連結:https://onlinelibrary。wiley。com/doi/10。1111/tpj。15975

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