遺傳所謝旗陳化榜研究組合作揭示玉米乾旱響應調控新機制

玉米是世界上種植廣泛和產量最高的糧食作物，對於全球的糧食安全至關重要。在影響玉米產量的諸多因素中，乾旱是主要的非生物脅迫因素。深入解析玉米乾旱響應的分子機制將有助於玉米耐旱新品種的培育與推廣應用。

近日，中國科學院遺傳與發育生物學研究所

謝旗

研究組與

陳化榜

研究組合作在發表了題為

的研究論文，揭示了一個bHLH型別轉錄因子參與調控玉米乾旱響應的新機制。

該研究透過對玉米重組自交系群體苗期耐旱性的詳細分析，對篩選到的極端表型株系進行比較轉錄組分析，並闡明瞭一個bHLH型別轉錄因子參與玉米乾旱響應過程的分子機理。研究人員選取了兩個極端耐旱的株系RIL70、RIL73及兩個極端旱敏感的株系RIL44、RIL93進行RNA-seq研究。透過比較轉錄組和bin圖消減聯合分析，發現基因表達的變化不僅存在於耐旱和旱敏感株系間，也存在於耐旱株系RIL70和RIL73間。同時，RIL73中鑑定到一個螺旋-環-螺旋類轉錄因子

ZmbHLH124

T-ORG

，在乾旱處理過程中特異性的上調錶達。玉米和水稻中過表達

T-ORG

可顯著提高植物的耐旱性和乾旱應答基因的表達水平，而過表達來源於敏感株系的

S-ORG

基因未獲得類似效果。進一步研究發現，

ZmbHLH124

T-ORG

可直接結合到乾旱應答基因的啟動子區並激活其表達。

該研究鑑定到的乾旱相關的遺傳位點將有助於耐旱作物育種的研究工作。

高表達

T-ORG

顯著提高玉米的耐旱性

謝旗研究組已畢業博士生

魏紹巍

和助理研究員

夏然

為該論文的共同第一作者，

謝旗

研究員和

吳耀榮

副研究員為共同通訊作者。該研究獲得了國家重點研發計劃專案和轉基因專項的資助。

論文連結：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.13637