小麦串联重复基因整合激素代谢通路协同御旱

　　2月25日，中国农业科学院作物科学研究所作物转基因及基因编辑技术与应用创新团队揭示了小麦串联重复基因TaERF109通过整合激素与代谢物合成，增强抗旱性及复水后快速恢复能力的分子机制。相关研究成果发表于《植物学报（Journal of Integrative Plant Biology）》。

 

　　目前，干旱已成为限制全球小麦产量的首要非生物胁迫因子。麦类作物在长期适应环境挑战的过程中发生的染色体倒位和易位，使其基因组中形成众多拷贝基因，但这些基因在小麦逆境响应中的具体功能尚不明确。

 

　　研究团队通过转录组分析鉴定到多个受干旱胁迫诱导快速上调的TaERF109基因，不同拷贝在六倍体小麦各个亚基因组呈串联重复分布。进化分析显示，TaERF109的同源基因仅在麦类作物进化过程中发生复制。过表达其相关复制基因可显著延迟小麦抽穗、增加分蘖，降低株高，并增强耐旱性。进一步研究发现，该基因可通过激活下游营养生长及激素合成关键基因，促进细胞分裂素和烟草胺的生物合成，从而提升小麦在干旱胁迫下的抗氧化水平与铁毒害抗性。该研究为阐明植物多拷贝基因介导逆境响应的分子机制提供了新思路和重要靶点。

 

　　作科所副研究员陈隽，硕士毕业生赵尚，硕士研究生李文静，西北农林科技大学博士研究生王春霄为论文的共同第一作者，作科所马有志研究员为通讯作者。该研究得到国家重点研发计划，国家自然基金，国家科技重大专项等项目的资助。

 

　　文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/jipb.70196