现在的位置: 旱区作物逆境生物学国家重点实验室» 科研动态»

我室康振生院士团队在小麦抗旱基因克隆及功能研究中取得进展

近日,我室康振生院士团队在国际学术期刊Plant Biotechnology Journal在线发表了题为"Regulatory changes in TaSNAC8-6A are associated with drought tolerance in wheat seedlings"的研究论文,揭示了TaSNAC8-6A 及其遗传变异精细调控小麦抗旱性的作用机制。我室毛虎德副研究员为该论文的第一作者,康振生院士为论文的通讯作者。

研究证明,当植物感受到干旱胁迫时,NAC类转录因子对调控胁迫响应基因的表达起着重要作用。然而,这些基因的自然变异是否直接影响植物的抗旱性,自然界中是否存在这类基因的优良等位变异,它们是否能直接应用于小麦抗旱性的遗传改良等问题还有待研究。

该研究克隆了小麦基因组中编码胁迫应答NAC转录因子亚家族的基因(TaSNACs)。系统分析了它们与拟南芥、水稻、玉米及二穗短柄草间的同源关系、响应干旱胁迫的基因表达模式,以及每个蛋白质的转录激活活性。此外,在由来自全球700份小麦种质构成的关联分析群体中,对每个TaSNAC 基因的遗传变异和小麦苗期抗旱性进行了关联分析,发现TaSNAC8-6A 基因的遗传变异与植株抗旱性显著相关。通过对大量小麦种质资源TaSNAC8-6A 基因序列的精细分析发现,在抗旱性强的材料中TaSNAC8-6A 的启动子中含有一个ABRE顺式调控元件的插入(InDel-313),可与小麦TaABFs结合进而提高TaSNAC8-6A 在干旱胁迫下的表达量。研究还发现,提高TaSNAC8-6A 的表达量可以促进植株根系发育、增加侧根数目、提高水分利用效率,从而增强小麦的抗旱能力。

该发现为小麦抗旱性的分子育种提供了新的基因资源和选择靶点。

我室康振生院士团队在小麦抗旱基因克隆及功能研究中取得进展1.jpg


TaSNAC8-6A 及其遗传变异精细调控小麦抗旱性的作用机制


论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/pbi.13277