活性氧（ROS）作為植物氧化還原的產(chǎn)物具有雙重功能：①作為重要的信號(hào)分子②過度積累時(shí)會(huì)損害植物的生殖發(fā)育。超氧化物歧化酶（SOD）是一種一線防御抗氧化酶，在清除活性氧以維持植物體內(nèi)平衡方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。目前SOD相關(guān)研究主要集中在其對(duì)植物抗逆性的影響，對(duì)其調(diào)控ROS穩(wěn)態(tài)，影響植物生長(zhǎng)發(fā)育方面的研究寥寥無幾，尤其是開花方面的調(diào)控，幾乎為零。

 

　　Agriculture Communications 期刊于2023年8月上線了北京市農(nóng)林科學(xué)院雜交小麥研究所張立平研究員團(tuán)隊(duì)題為“Superoxide Dismutase Promotes Early Flowering in Triticum aestivum L.”的研究論文，報(bào)道了一個(gè)來源于小麥中的SOD基因，其功能除增強(qiáng)植物的抗逆性外，還能影響植物開花時(shí)間。

 

　　該研究從小麥光溫敏雄性不育系 BS366 中克隆并鑒定了 TaCSOD 基因，研究人員發(fā)現(xiàn)該基因和中國(guó)春比缺失53bp堿基，因此構(gòu)建了過表達(dá)載體在擬南芥中進(jìn)行功能分析。發(fā)現(xiàn)TaCSOD 的過表達(dá)增強(qiáng)了擬南芥和酵母對(duì)干旱和鹽脅迫的耐受性。此外，擬南芥TaCSOD過表達(dá)株系還表現(xiàn)出早花表型，花期縮短。為進(jìn)一步研究TaCSOD影響植物提前開花的分子機(jī)制。本研究利用NBT、DAB染色以及轉(zhuǎn)錄組分析對(duì)其生物學(xué)功能進(jìn)行了探討。結(jié)果表明，TaCSOD 主要是通過碳水化合物信號(hào)傳導(dǎo)、衰老、春化和赤霉酸途徑調(diào)節(jié) ROS 穩(wěn)態(tài)和開花時(shí)間。該研究為了解 SOD基因通過調(diào)節(jié)植物中 ROS 穩(wěn)態(tài)來調(diào)節(jié)開花的功能提供了有價(jià)值的見解。

 

　　院雜交小麥研究所已畢業(yè)碩士郭昊宇，劉永杰、苑少華助理研究員為該論文第一作者，白建芳副研究員、張立平研究員為論文通信作者，本研究獲得國(guó)家自然科學(xué)基金、北京市農(nóng)林科學(xué)院創(chuàng)新能力建設(shè)專項(xiàng)、北京市農(nóng)林科學(xué)杰出科學(xué)家培養(yǎng)項(xiàng)目的資助。