2019年4月29日,PlantBiotechnologyJournal在線發(fā)表了華中農(nóng)業(yè)大學(xué)作物遺傳改良國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室玉米團(tuán)隊(duì)邱法展老師課題組題為“AgroupⅦethyleneresponsefactorgene,ZmEREB180,coordinateswaterloggingtoleranceinmaizeseedlings”的研究論文。
漬害是影響作物生長、發(fā)育和*終產(chǎn)量的重要非生物脅迫因子之一。近年來隨著氣候的變化,漬害脅迫的危害越來越大。盡管模式植物擬南芥和水稻等響應(yīng)澇漬脅迫的遺傳機(jī)制已取得了很好的進(jìn)展,但玉米適應(yīng)漬害脅迫的分子機(jī)理卻知之甚少。
本研究通過候選基因關(guān)聯(lián)分析鑒定到玉米第七亞家族乙烯響應(yīng)因子(ERF)基因ZmEREB180決定玉米苗期耐漬性;重測序分析、啟動子活性分析和表達(dá)分析等表明該基因5’-UTR變異影響耐漬性。該基因受到漬水脅迫和激素乙烯誘導(dǎo)上調(diào)表達(dá)。擬南芥和玉米過表達(dá)ZmEREB180株系表型分析證實(shí)該基因能夠增強(qiáng)漬害脅迫后植株的存活能力,與陰性對照相比,玉米過表達(dá)株系根系系統(tǒng)發(fā)育顯著增強(qiáng),尤其是漬水脅迫后不定根的生長發(fā)育顯著增強(qiáng)。玉米過表達(dá)株系生理特征和轉(zhuǎn)錄組分析初步表明該基因通過影響內(nèi)源激素生長素和乙烯的合成調(diào)控漬水脅迫下不定根發(fā)育,并通過調(diào)控ROS的水平增強(qiáng)漬水脅迫下植株抗性。此外,該研究鑒定到ZmEREB180基因的功能標(biāo)記可直接應(yīng)用于玉米耐漬性遺傳改良。
玉米團(tuán)隊(duì)已出站博士后余鋒為論文*作者,邱法展教授為通訊作者。該研究得到國家自然科學(xué)基金青年基金項(xiàng)目(No.31801369)、國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(No.31571675)和中央高校基礎(chǔ)研究經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目(No.2662015PY102)的支持。
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