玉米是世界上種植廣泛的糧食作物，對于全球的糧食安全十分重要。在影響玉米產(chǎn)量的諸多因素中，干旱是主要的非生物脅迫因素。深入解析玉米干旱響應的分子機制將有助于玉米耐旱新品種的培育與推廣應用。

 

　　中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所謝旗研究組與陳化榜研究組合作，通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，并闡明了一個bHLH類型轉錄因子參與玉米干旱響應過程的分子機理。該研究選取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。通過比較轉錄組和bin圖消減聯(lián)合分析，發(fā)現(xiàn)基因表達的變化不僅存在于耐旱和旱敏感株系間，也存在于耐旱株系RIL70和RIL73間。此外，RIL73中鑒定到一個螺旋-環(huán)-螺旋類轉錄因子ZmbHLH124T-ORG在干旱處理過程中特異性的上調(diào)表達。玉米和水稻中過表達ZmbHLH124T-ORG可顯著提高植物的耐旱性和干旱應答基因的表達水平，而過表達來源于敏感株系的ZmbHLH124T-ORG基因未獲得類似效果。進一步研究發(fā)現(xiàn)，ZmbHLH124T-ORG可直接結合到干旱應答基因ZmDREB2A的啟動子區(qū)并激活其表達。該研究鑒定的干旱相關的遺傳位點將有助于耐旱作物育種的研究工作。

 

　　相關研究結果在線發(fā)表在Plant Biotechnology Journal上。謝旗研究組已畢業(yè)博士生魏紹巍和助理研究員夏然為論文共同第一作者，研究員謝旗和副研究員吳耀榮為論文共同通訊作者。研究工作獲得國家重點研發(fā)計劃項目和轉基因專項的支持。

　　高表達ZmbHLH124T-ORG顯著提高玉米的耐旱性