11月15日，我院康振生院士團隊在《 Molecular Plant 》期刊在線發(fā)表了題為“Variation in cis -Regulation of a NAC Transcription Factor Contributes to Drought Tolerance in Wheat”的研究論文。該研究克隆了小麥抗旱基因 TaNAC071-A 并揭示了其調(diào)控小麥抗旱性的分子機理,。我院毛虎德副研究員和博士研究生李淑敏為論文的共同第一作者，康振生院士為論文的通訊作者,。
小麥是全球干旱,、半干旱地區(qū)的主要糧食作物,，保障旱區(qū)小麥安全高效生產(chǎn),，對確保我國乃至世界糧食安全具有舉足輕重的地位和作用。隨著全球氣候的變化,，小麥生產(chǎn)受到非生物脅迫危害日益嚴重,，其中干旱脅迫已經(jīng)成為限制小麥生產(chǎn)的主要非生物逆境因子之一。因此,，挖掘小麥抗旱基因,、揭示小麥抗旱性特異調(diào)控的分子機理及遺傳網(wǎng)絡(luò)，對于小麥抗旱遺傳改良,、培育抗旱小麥新品種具有重要意義,。為此,，康振生院士團隊利用不同來源的小麥自然變異群體，通過全基因組關(guān)聯(lián)分析研究策略,，克隆了一個小麥抗旱基因 TaNAC071-A ,。研究發(fā)現(xiàn)， TaNAC071-A 基因沉默后小麥抗旱性明顯降低,，而 TaNAC071-A 過表達則能夠顯著增強小麥抗旱性,，改善轉(zhuǎn)基因株系水分利用效率，降低干旱造成的產(chǎn)量損失,，表明了TaNAC071-A在調(diào)控小麥抗旱性方面具有重要作用,。
為了進一步挖掘并鑒定 TaNAC071-A 基因的功能性遺傳變異位點，該研究對大量小麥材料 TaNAC071-A 序列進行了精細的測序分析,，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在抗旱性強的小麥材料中,， TaNAC071-A 啟動子區(qū)含有一個長度為108-bp的DNA片段插入（InDel-693），該片段含有2個MYB順式作用元件,。后續(xù)結(jié)合遺傳學(xué)和分子生物學(xué)手段,，進一步發(fā)現(xiàn)MYB轉(zhuǎn)錄因子TaMYBL1可結(jié)合并調(diào)控 TaNAC071-A 基因表達，從而導(dǎo)致 TaNAC071-A 表達量變化及小麥抗旱性差異,。此外,，通過雜交和連續(xù)回交的方法,，將抗旱材料的 TaNAC071-A 基因型（In-693）導(dǎo)入干旱敏感的材料中,，有效提高了小麥苗期的抗旱性。
TaNAC071-A 及其功能性遺傳變異調(diào)控小麥抗旱性的作用模式
綜上,，該研究挖掘并獲得了小麥抗旱基因 TaNAC071-A ,，解析了其調(diào)控小麥抗旱性變異的分子機理，對小麥抗旱遺傳改良具有重要意義,，為小麥抗旱新品種的培育提供了重要的基因資源和選擇靶點,。該研究得到了國家自然科學(xué)基金、陜西省自然科學(xué)基礎(chǔ)研究計劃等項目的資助,。
論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S167420522100438X
