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研究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重要的基因資源和參考。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。在這項研究中,研究人員通過對黃花苜蓿施用400 mM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,篩選了差異表達并顯著響應干旱脅迫的候選基因,發現了四個 ERF 轉錄因子基因與干旱脅迫密切相關,其中 MfERF053 基因在黃花苜蓿的根中表達水平最高。
研究表明,當 MfERF053 在模式植物擬南芥中過量表達時,轉基因植株的根系長度、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,干旱和鹽脅迫下的生長狀態也明顯優于野生型。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農業農村部國家現代農業產業技術體系項目的支持。
原文鏈接:http://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2022.995754/full