近日，中國(guó)熱科院生物所/?？谡鞠憬哆z傳改良研究團(tuán)隊(duì)在香蕉低溫和干旱應(yīng)答共性機(jī)制研究方面取得新進(jìn)展，證實(shí)了MaDREB1F轉(zhuǎn)錄因子通過(guò)共同調(diào)節(jié)激素合成和保護(hù)性代謝物含量賦予香蕉低溫和干旱脅迫抗性的分子機(jī)制，為香蕉抗逆分子育種提供了理論依據(jù)和優(yōu)異基因資源。
香蕉是對(duì)低溫和干旱脅迫極為敏感的作物，提高香蕉低溫和干旱脅迫抗性是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的迫切需求。該研究針對(duì)CBF/DREB1轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控植物低溫和干旱脅迫應(yīng)答共性機(jī)制不清的問(wèn)題，通過(guò)遺傳轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)錄組、酵母單雜交等技術(shù)揭示了MaDREB1F具有核定位特征和轉(zhuǎn)錄激活活性，受低溫和干旱脅迫顯著誘導(dǎo)；MaDREB1F通過(guò)調(diào)節(jié)可溶性糖和脯氨酸水平，激活抗氧化系統(tǒng)，促進(jìn)茉莉酸和乙烯合成，進(jìn)而提高香蕉低溫和干旱脅迫抗性；在低溫和干旱條件下，MaDREB1F直接激活茉莉酸合成關(guān)鍵酶基因MaAOC4和乙烯合成關(guān)鍵酶基因MaACO20啟動(dòng)子活性，促進(jìn)茉莉酸和乙烯合成；在干旱條件下MaDREB1F可靶向結(jié)合MaERF11啟動(dòng)子，激活MaACO20表達(dá)，促進(jìn)乙烯合成。綜上，該研究為CBF/DREB1介導(dǎo)的低溫和干旱脅迫應(yīng)答共性機(jī)制提供了新見(jiàn)解，為利用生物技術(shù)修飾關(guān)鍵模塊提高作物低溫和干旱脅迫抗性提供了理論依據(jù)。
該研究成果以“MaDREB1F confers cold and drought stress resistance through commonly regulating hormones synthesis and protectant metabolite contents in banana”為題發(fā)表于《Horticulture Research》。中國(guó)熱科院?？趯?shí)驗(yàn)站許奕副研究員、宋順副研究員為論文第一作者，中國(guó)熱科院生物所金志強(qiáng)研究員、徐碧玉研究員、胡偉研究員為論文通訊作者。該研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目資助。
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