近日，小麥基因資源發(fā)掘與利用創(chuàng)新研究組以干旱條件下葉片萎蔫程度為指標(biāo)評(píng)價(jià)小麥保水力及抗旱性，通過(guò)圖位克隆得到一個(gè)功能獲得性基因DIW1，解析其功能，并找到其抗旱優(yōu)異單倍型。該研究為小麥抗旱性的遺傳改良提供基因資源和分子標(biāo)記。相關(guān)研究成果在《植物學(xué)報(bào)（JIPB: Journal of Integrative Plant Biology）》上在線發(fā)表。

 

　　小麥?zhǔn)俏覈?guó)的主要口糧作物，干旱缺水嚴(yán)重制約其生產(chǎn)，亟需發(fā)掘利用優(yōu)異基因資源改良小麥抗旱性。然而，抗旱基因發(fā)掘進(jìn)展緩慢，其中一個(gè)重要限制因素是抗旱性評(píng)價(jià)困難。

 

　　研究人員通過(guò)篩選小麥矮抗58突變體庫(kù)，克隆到控制干旱條件下苗期葉片萎蔫的功能獲得型基因DIW1。分別分析該基因超表達(dá)及基因敲除小麥株系的表型，表明DIW1負(fù)調(diào)控小麥抗旱性。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)表明， DIW1能夠使蛋白激酶TaSnRK1.1去磷酸化，從而調(diào)控脫落酸信號(hào)通路中下游基因的表達(dá)。通過(guò)關(guān)聯(lián)分析，找到了DIW1提高保水力及抗旱性的優(yōu)異單倍型。DIW1的基因變異導(dǎo)致其蛋白磷酸酶活性不同，進(jìn)而表現(xiàn)為不同單倍型小麥的冠層溫度、幼苗存活率差異。這項(xiàng)工作有助于了解小麥抗旱性的分子機(jī)制，為小麥抗旱性的遺傳改良提供基因資源和分子標(biāo)記。

 

　　作科所副研究員王景一、李超男和助理研究員李龍為該論文共同第一作者，景蕊蓮研究員和毛新國(guó)副研究員、王景一副研究員為共同通訊作者。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院重大科研任務(wù)和基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)的資助。

 

　　文章鏈接：https://doi.org/10.1111/jipb.13504