近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所作物轉(zhuǎn)基因及基因編輯技術(shù)與應(yīng)用創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)鑒定出一個(gè)調(diào)控小麥抗旱性的關(guān)鍵基因TaPPR13，闡明了該基因編碼的蛋白通過(guò)調(diào)控小麥光合作用和脅迫響應(yīng)相關(guān)基因的表達(dá)來(lái)提高小麥干旱脅迫耐受性的分子機(jī)制。相關(guān)研究成果發(fā)表在《先進(jìn)科學(xué)》（Advanced Science）上。
小麥作為世界三大谷類作物之一，其產(chǎn)量占全球谷物總產(chǎn)量的30%，干旱脅迫嚴(yán)重影響了小麥的生長(zhǎng)發(fā)育，已成為制約小麥產(chǎn)量形成的主要因素。雖然，團(tuán)隊(duì)前期已證實(shí)轉(zhuǎn)錄因子TaBZR2可顯著提高小麥的抗旱性，但仍有許多基因功能未得到充分注釋。
研究團(tuán)隊(duì)結(jié)合前期研究成果鑒定到一個(gè)調(diào)控小麥抗旱性關(guān)鍵基因TaPPR13。該基因可被TaBZR2激活表達(dá)，進(jìn)而通過(guò)調(diào)控逆行信號(hào)通路增強(qiáng)小麥的抗氧化防御系統(tǒng)。
進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，該調(diào)控過(guò)程顯著提高了葉綠體編碼的光合基因和脅迫響應(yīng)相關(guān)基因的表達(dá)，最終誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉來(lái)減少水份流失。田間抗旱性鑒定分析發(fā)現(xiàn)，過(guò)表達(dá)TaPPR13基因可提高小麥凈光合效率、水分利用效率和單株產(chǎn)量。該研究為小麥抗旱節(jié)水育種提供了重要靶點(diǎn)和理論基礎(chǔ)。
該研究得到農(nóng)業(yè)生物育種國(guó)家科技重大專項(xiàng)、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程等項(xiàng)目的支持。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1002/advs.202502984
