作為三大谷物之一的小麥是全球35%-40% 人口的主糧，可為其提供每日所需的食物熱量和蛋白質(zhì)。干旱是發(fā)生頻率最高、持續(xù)時間最長、覆蓋范圍最廣的自然災(zāi)害，嚴重影響小麥的生長發(fā)育和產(chǎn)量。我區(qū)科研團隊在調(diào)控小麥抗旱性的重要轉(zhuǎn)錄因子基因TaWRKY1-2D的功能研究上取得最新成果。該研究成果近日在國際知名期刊《國際生物大分子雜志》（International Journal of Biological Macromolecules）在線發(fā)表。

 

　　小麥在受到干旱脅迫后，會啟動一系列與干旱脅迫相關(guān)的基因表達，從分子水平、細胞水平以及生理生化水平上作出相應(yīng)的應(yīng)激反應(yīng)，從而減輕干旱脅迫帶來的損害。轉(zhuǎn)錄因子（WRKY）通常作為一類調(diào)控因子參與植物干旱、鹽脅迫等各種非生物脅迫應(yīng)答過程，在植物的發(fā)育過程和響應(yīng)非生物脅迫方面起著重要作用。小麥中的WRKY家族成員十分龐大，雖然少數(shù)WRKY的功能已被鑒定，但仍有大量WRKY的功能尚不清楚，特別是在參與調(diào)控非生物脅迫反應(yīng)方面。

 

　　赤峰學(xué)院農(nóng)學(xué)院相吉山研究員科研團隊聯(lián)合西北農(nóng)林科技大學(xué)農(nóng)學(xué)院張曉科教授科研團隊，通過轉(zhuǎn)錄組測序手段獲得了小麥在受到干旱脅迫前后的13個WRKY差異表達基因（DEGs）。亞細胞定位結(jié)果表明，這13個WRKY蛋白定位于細胞核?？蒲腥藛T選擇了一個受干旱、鹽和脫落酸（ABA）脅迫顯著誘導(dǎo)的TaWRKY1-2D基因進行研究。在擬南芥中，異源過表達小麥TaWRKY1-2D基因可增強轉(zhuǎn)基因擬南芥抗旱性。在干旱脅迫下，與非生物脅迫響應(yīng)和抗氧化酶相關(guān)的基因【AtRD29A、AtP5CS1、AtPOD1、AtCAT1和AtSOD（Cu/Zn）】在TaWRKY1-2D轉(zhuǎn)基因擬南芥中顯著上調(diào)。

 

　　為了解析TaWRKY1-2D的抗旱機制，科研人員通過酵母雙雜交手段篩選了與其可能存在互作關(guān)系的TaDNN3蛋白。隨后，通過酵母雙雜交點對點實驗和雙分子熒光互補實驗驗證了他們之間的互作關(guān)系。綜上所述，小麥TaWRKY1-2D基因的抗旱功能在擬南芥和小麥之間可能是保守的，這可能是通過調(diào)控相關(guān)基因表達或蛋白相互作用來實現(xiàn)的。本研究在擬南芥和小麥中對TaWRKY1-2D的功能進行了鑒定，并初步解析了其抗旱機制，為小麥耐旱新品種的培育提供有價值基因資源。

 

　　該研究得到了國家自然科學(xué)基金、陜西省重點研發(fā)項目和內(nèi)蒙古自治區(qū)高?？蒲许椖康闹С帧?/div>