近日，中國熱科院生物所揭示了同源異型-亮氨酸拉鏈（HD-Zip）轉錄因子家族成員調控木薯植株發育與干旱脅迫響應平衡的機制。研究挖掘到一個響應干旱脅迫的HD-Zip轉錄因子基因MeHDZ14，詳細研究了該轉錄因子調控木薯株高和葉片發育的功能及分子機制。 　　木薯（Manihot esculenta Crantz）是一種重要的熱帶糧食作物，其塊根富含淀粉，是僅次于玉米的第二大淀粉供應作物。木薯的種植區域大多為干旱半干旱地區，為了適應熱帶地區的干旱環境，木薯發展出不同的策略以應對干旱脅迫，包括早期生長停止和延緩生長等，但是木薯植株發育與干旱脅迫響應平衡調控機制還不清楚。研究人員比較了在干旱脅迫條件下兩個典型木薯栽培品種植株發育的差異，發現MeHDZ14的表達在兩個栽培品種中對干旱脅迫的響應差異顯著。過表達MeHDZ14影響了轉基因木薯中激素和木質素的合成，改變節間細胞形態，導致節間距明顯縮短、植株矮化，葉片下表皮細胞皺縮引起木薯葉片正面卷曲。MeHDZ14可以直接調控多個干旱脅迫響應基因，包括調控木質素合成和細胞壁發育的基因，如咖啡酸3-o-甲基轉移酶（MeCOMT1）。 研究結果揭示了MeHDZ14抑制赤霉素和木質素合成、調控木薯植株發育與干旱脅迫響應平衡的分子機制，為培育耐旱高產木薯新品種提供科學依據。 　　相關研究成果以“A homeodomain-leucine zipper I transcription factor, MeHDZ14, regulates internode elongation and leaf rolling in cassava （Manihot esculenta Crantz）”為題發表于《The Crop Journal》。中國熱科院生物所于曉玲副研究員、郭鑫博士為該論文共同第一作者，阮孟斌研究員為通信作者，彭明研究員參與了論文的指導工作。該研究得到國家現代農業產業技術體系建設專項-木薯品種改良崗（CARS11-HNCX）、海南省重大科技計劃（ZDKJ2021012）、中國熱帶農業科學院中央公益性科研單位基礎研究基金（1630052022008）、國家重點研發計劃（2018YFD1000501）、國家自然科學基金（31501378）、海南崖州灣種子實驗室（B21HJ0303）項目資助。 　　論文鏈接：/file/upload/2023-05-09/a1cs2l5g0es