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評價小麥保水力及抗旱性，通過圖位克隆得到一個功能獲得性基因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記。相關研究成果在《植物學報（JIPB: Journal of Integrative Plant Biology）》上在線發(fā)表。

 

　　小麥是我國的主要口糧作物，干旱缺水嚴重制約其生產(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)掘進展緩慢，其中一個重要限制因素是抗旱性評價困難。

 

　　研究人員通過篩選小麥矮抗58突變體庫，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及基因敲除小麥株系的表型，表明DIW1負調控小麥抗旱性。進一步實驗表明， DIW1能夠使蛋白激酶TaSnRK1.1去磷酸化，從而調控脫落酸信號通路中下游基因的表達。通過關聯(lián)分析，找到了DIW1提高保水力及抗旱性的優(yōu)異單倍型。DIW1的基因變異導致其蛋白磷酸酶活性不同，進而表現(xiàn)為不同單倍型小麥的冠層溫度、幼苗存活率差異。這項工作有助于了解小麥抗旱性的分子機制，為小麥抗旱性的遺傳改良提供基因資源和分子標記。

 

　　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。該研究得到了國家自然科學基金、中國農(nóng)業(yè)科學院重大科研任務和基本科研業(yè)務費專項的資助。

 

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