近日,中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所牧草種質資源保護與利用科技創新團隊發現黃花苜蓿抗旱調控關鍵基因ERF053,為進一步提高轉基因植物抗逆性和開展牧草抗逆遺傳改良研究提供了基因資源和參考。相關研究成果發表在《植物科學前沿(Frontiers in Plant Science)》上。
黃花苜蓿是一種重要的豆科牧草,具有較強的抗旱性,可作為牧草分子育種的重要基因源。在該研究中,科研人員通過對黃花苜蓿施用甘露醇來模擬干旱脅迫,分析了黃花苜蓿幼苗在不同處理時間點的形態和生理生化指標變化,篩選了黃花苜蓿中差異表達并顯著響應干旱脅迫的候選基因。
該研究發現,有四個ERF轉錄因子基因與黃花苜蓿干旱脅迫密切相關,其中MfERF053基因在黃花苜蓿根中表達水平最高。進一步研究表明,當MfERF053在模式植物擬南芥中過量表達時,植株的根系長度、側根數量和鮮重在干旱、鹽脅迫和外源脫落酸處理的條件下明顯優于野生型對照。過表達MfERF053基因的植株在土壤中生長時,其狀態也明顯優于野生型對照。目前,該基因也已在紫花苜蓿中過量表達,可用于進一步闡明其調控機制并應用于紫花苜蓿的抗逆性狀改良。
該研究得到國家自然科學基金和國家現代農業產業技術體系項目的支持。(通訊員 付松川)
原文鏈接:http://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2022.995754/full