干旱胁迫是农作物生产面临的一大挑战,它会导致氧化损伤并减缓植物生长。抗坏血酸在保护植物免受这种损害方面起着关键作用,但控制干旱期间其水平的调节机制尚不清楚。解决这些差距可能会带来开发抗旱作物的新方法。

振兴小白菜揭示耐旱性的遗传机制

南京农业大学的研究人员在小白菜中发现了 BcSRC2 基因,该基因通过脱落酸信号调节干旱胁迫反应。这项研究于 2024 年 6 月 21 日发表在《园艺研究》上,详细介绍了 BcSRC2 如何与影响抗坏血酸含量的蛋白质 BcAPX4 相互作用,最终提高植物对干旱的适应能力。

研究表明,BcSRC2 通过提高抗坏血酸水平和降低 APX 酶活性,在增强小白菜的抗旱性方面发挥着关键作用,有助于最大限度地减少氧化损伤。沉默 BcSRC2 会降低抗坏血酸水平,使植物更容易受到干旱的影响,而过度表达则会增强抗旱能力。

研究人员还发现,转录因子 BcMYB30 与 BcSRC2 的启动子结合,将其与脱落酸信号转导联系起来,形成一种新的调控途径——BcMYB30-BcSRC2-BcAPX4,调节植物的抗氧化反应。

该研究的资深作者李英博士表示:“我们的研究重点突出了通过调节白菜中的抗坏血酸水平来增强抗旱能力的关键调控途径。这一发现不仅揭示了植物对压力的反应,还为通过有针对性的基因方法培育更具抗逆性的作物开辟了新的机会。”

这些发现对农业具有重要意义,特别是在开发耐旱作物方面。操纵 BcSRC2 通路可以提高植物的抗氧化水平,从而在干旱条件下提高生长和产量。这种方法对于减轻气候变化对农业的影响、确保缺水地区的粮食安全至关重要。