近日,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所牧草種質(zhì)資源保護(hù)與利用科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)黃花苜??购嫡{(diào)控關(guān)鍵基因ERF053,為進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)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(guān)研究成果發(fā)表在《植物科學(xué)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(qiáng)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(shí)間點(diǎn)的形態(tài)和生理生化指標(biāo)變化,篩選了黃花苜蓿中差異表達(dá)并顯著響應(yīng)干旱脅迫的候選基因。
該研究發(fā)現(xiàn),有四個(gè)ERF轉(zhuǎn)錄因子基因與黃花苜蓿干旱脅迫密切相關(guān),其中MfERF053基因在黃花苜蓿根中表達(dá)水平最高。進(jìn)一步研究表明,當(dāng)MfERF053在模式植物擬南芥中過量表達(dá)時(shí),植株的根系長度、側(cè)根數(shù)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(yōu)于野生型對照。過表達(dá)MfERF053基因的植株在土壤中生長時(shí),其狀態(tài)也明顯優(yōu)于野生型對照。目前,該基因也已在紫花苜蓿中過量表達(dá),可用于進(jìn)一步闡明其調(diào)控機(jī)制并應(yīng)用于紫花苜蓿的抗逆性狀改良。
該研究得到國家自然科學(xué)基金和國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項(xiàng)目的支持。(通訊員 付松川)
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