【西北农林科技大学】
近日，农学院毛虎德教授团队在国际期刊《NEW PHYTOLOGIST》发表题为“TaDTGIP1-TaDTG6-BDel574-TaPIF1 module regulates drought stress response in wheat”的研究论文。博士后杜琳颖与植保学院王倩男为共同第一作者，毛虎德研究员为通讯作者。
干旱是影响小麦产量和品质的重要环境制约因素之一，挖掘关键调控基因和调控模块，揭示小麦在干旱胁迫下的响应机制，对于培育抗旱小麦品种、提高小麦在干旱环境下的适应性至关重要。
在本研究中，科研团队通过一系列严谨的实验，包括基因表达分析、蛋白互作研究、转基因功能验证等，深入探究了TaDTGIP1-TaDTG6-BDel574-TaPIF1这一模块在小麦干旱胁迫响应中的调控作用。研究发现，在干旱胁迫条件下，该模块中的各个基因和蛋白之间存在着复杂而精细的相互作用关系。其中，TaDTGIP1能与TaDTG6-BDel574在细胞核内发生特异性相互作用，通过阻碍TaDTG6-BDel574对启动子区DRE元件的亲和力进而减弱其对TaPIF1的转录激活活性；TaPIF1又能够与TaABI5及bHLH转录因子TaAKS1发生互作，共同调控一系列与干旱胁迫响应相关的基因表达，从而影响小麦对干旱的耐受性。通过对该模块的调控机制解析，科研团队进一步明确了小麦在干旱胁迫下的信号传导通路和生理响应过程。
此外，研究团队还通过转基因实验，验证了该模块在提高小麦抗旱性方面的重要作用。过表达该模块中的关键基因TaPIF1及TaABI5能够减少植株叶片气孔开度以降低水分散失，进而显著增强小麦的抗旱能力，是小麦抗旱性的正调控因子；而过表达TaDTGIP1过表达小麦的抗旱性显著降低，说明TaDTGIP1负调控小麦耐旱性。这些研究为小麦抗旱育种提供了潜在的基因资源和理论基础。
TaDTGIP1-TaDTG6-BDel574-TaPIF1调控模块在小麦干旱胁迫响应中作用模式
该研究成果不仅丰富了我们对小麦干旱胁迫响应分子机制的认识，也为通过分子育种手段培育抗旱小麦品种提供了重要的靶点和策略。未来有望基于这些研究成果，开发出更加高效的小麦抗旱育种技术，提高小麦在干旱环境下的产量和品质。
本研究得到了中国国家重点研发计划(项目编号:2022YFD1200202)、中国国家自然科学基金(项目编号:32072002和32401770)、中国陕西省自然科学基础研究计划(项目编号:2019JCW-18和2020JCW-16)、中国西南作物基因发掘与利用国家重点实验室开放课题(项目编号:SKL-KF202407)和中国博士后科学基金(项目编号:GZC20241393)的支持。
原文链接：https://doi.org/10.1111/nph.70123
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